專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)器成為市場(chǎng)亮點(diǎn)

2013-10-11 15:48 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng) 作者:洛小辰

變頻器、伺服驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器、無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)可以統(tǒng)稱為電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(Motor Drives)。按應(yīng)用分,我們把電機(jī)驅(qū)動(dòng)器又分成通用電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,通用電機(jī)驅(qū)動(dòng)器不針對(duì)某種應(yīng)用,可以廣泛的應(yīng)用在機(jī)床、紡織、包裝、印刷、食品等各種機(jī)械中。通用電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的國(guó)際廠商主要是日系廠商松下、三菱、安川、富士和日立,這些通用 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器出貨量大,適用面廣,通用性好,在市場(chǎng)上占有率高。多數(shù)中國(guó)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器廠商也主要針對(duì)通用電機(jī)驅(qū)動(dòng)器市場(chǎng),比如臺(tái)達(dá)、英威騰、正弦、易能和邁信。 專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的國(guó)際廠商有Kollmorgen (Danaher) 、Lenze、 Bosch Rexroth和 Elmo, 這些公司的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器專用性比較強(qiáng),非常適合一些細(xì)分行業(yè)和應(yīng)用。 本土代表性的專用驅(qū)動(dòng)器廠商有匯川,南海華騰和麥格米特,這些公司與華為都有歷史淵源,有很深的華為基因,專注于細(xì)分市場(chǎng),在技術(shù)上注重研發(fā),公司文化狼性十足。歐美公司大公司西門(mén)子,ABB, Schneider等公司產(chǎn)品線比較寬,所以專用驅(qū)動(dòng)和通用驅(qū)動(dòng)都有涉足。

IHS公司高級(jí)分析師周萬(wàn)木指出,專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相對(duì)于通用電機(jī)驅(qū)動(dòng)器市場(chǎng)表現(xiàn)得更好,成為電機(jī)驅(qū)動(dòng)器市場(chǎng)的亮點(diǎn),比較突出的應(yīng)用有:電動(dòng)車和軌道交通電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,抽油機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,電梯專用驅(qū)動(dòng)器和電梯一體機(jī) ,注塑機(jī)專用驅(qū)動(dòng)器以及空氣壓縮機(jī),水泵,風(fēng)機(jī)專用驅(qū)動(dòng)器。

· 電動(dòng)車和軌道交通電機(jī)驅(qū)動(dòng)器

高密度,高效率, 寬調(diào)速的牽引電機(jī)以及其控制系統(tǒng)是電動(dòng)車的心臟,目前主要有永磁無(wú)刷(包括直流和交流) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)和交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩種解決方案。 目前軌道交通主要用的是交流感應(yīng)異步電機(jī),而大多數(shù)的電動(dòng)汽車主要用永磁無(wú)刷直流電機(jī)或者永磁無(wú)刷交流電機(jī)。電動(dòng)車中的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器主要起兩方面的作用:一是將電池的電能轉(zhuǎn)換為電機(jī)的機(jī)械能,并控制轉(zhuǎn)矩和速度,二是將減速產(chǎn)生的多余能量回饋并儲(chǔ)存到電池中。最近很火的 Tesla Model S電動(dòng)汽車沒(méi)有采用永磁電機(jī), 而用銅轉(zhuǎn)子四極三相交流異步電機(jī)。IHS分析師周萬(wàn)木認(rèn)為 主要原因有兩方面,從技術(shù)上來(lái)講,感應(yīng)電機(jī)和永磁電機(jī)各有優(yōu)劣勢(shì),但交流感應(yīng)電機(jī)簡(jiǎn)單, 可靠,在很寬的速度范圍內(nèi)可以保持高效。從市場(chǎng)上來(lái)講,產(chǎn)品上市時(shí)間點(diǎn)和上市速度也會(huì)作為重要權(quán)衡指標(biāo),沿用Tesla Roadster原有的交流感應(yīng)電機(jī)設(shè)計(jì)比較方便。

專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)器成為市場(chǎng)亮點(diǎn)

目前,本土廠商南海華騰和麥格米特在電動(dòng)車電機(jī)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域表現(xiàn)不錯(cuò),從主驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器到輔助電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的研發(fā),生產(chǎn),銷售都取得了一定進(jìn)展,出貨量增長(zhǎng)很快。此外在ISG和BSG電機(jī)控制器,油泵電機(jī)控制器、氣泵控制器等輔助電機(jī)控制器均得到小批量試用。

· 抽油機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器

抽油機(jī)是油田生產(chǎn)中使用最多的耗能設(shè)備,電機(jī)功率比較大,用的最多的是37KW和45KW電機(jī),部分使用55KW和75KW電機(jī)。在實(shí)際開(kāi)采作業(yè)過(guò)程中,抽油機(jī)受油井的井深、油質(zhì)、雜質(zhì)、含沙量、含水量、環(huán)境 溫度、緯度等諸多實(shí)際工況的影響,負(fù)載變化比較大,須經(jīng)常性地調(diào)整作業(yè)沖次、沖程,電機(jī)速度甚至于電機(jī)的功率。

抽油機(jī)對(duì)電機(jī)控制系統(tǒng)的基本要求是:大范圍穩(wěn)定可靠的無(wú)級(jí)調(diào)速,低速轉(zhuǎn)矩大,具有比較顯著的節(jié)電效果。抽油機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器既可以控制普通三相異步電動(dòng)機(jī),也可以控制變頻電機(jī)和伺服電機(jī)。傳統(tǒng)油田抽油機(jī)是由工業(yè)異步電機(jī)和大速比的減速箱來(lái)實(shí)現(xiàn),設(shè)備由減速箱、皮帶輪、20余米長(zhǎng)的游梁、驢頭組成,采用的三相交流異步伺服電機(jī)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格低廉,運(yùn)行可靠,免維護(hù)及使用壽命的優(yōu)點(diǎn)。

針對(duì)抽油機(jī)的專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案比較多,浙江大學(xué)和一些石油科研院所對(duì)抽油機(jī)的研究取得一定進(jìn)展,新的 方案采用專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和低速大扭矩的永磁無(wú)刷電機(jī),省電50%以上,占地面積減少近一畝。

· 空氣壓縮機(jī),水泵和風(fēng)機(jī)專用驅(qū)動(dòng)器,一體機(jī)

空氣壓縮機(jī),水泵和風(fēng)機(jī)在工業(yè)和民用領(lǐng)域使用極為廣泛,這些設(shè)備耗電量占整個(gè)工業(yè)系統(tǒng)電力消耗的60%以上。之前,很多這樣應(yīng)用比較粗放,并沒(méi)有考慮節(jié)能和效率,能源浪費(fèi)嚴(yán)重,隨著國(guó)家節(jié)能惠民工程的推廣,新的電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案層出不同。IHS分析師周萬(wàn)木分析到,就拿水泵來(lái)說(shuō),之前都是用定速泵,現(xiàn)在開(kāi)始使用調(diào)速泵, 之前大量使用傳統(tǒng)的異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī),現(xiàn)在開(kāi)始使用高效異步電動(dòng)機(jī),甚至開(kāi)始使用永磁電機(jī),之前不加變頻器,現(xiàn)在開(kāi)始使用通用變頻器,甚至使用更加高效的專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

高效異步感應(yīng)電機(jī)和通用變頻器的搭配使用可以在很大程度上提高效率,節(jié)約電能,但缺點(diǎn)是成本很高,如果沒(méi)有國(guó)家補(bǔ)貼,一般的單位不會(huì)用也用不起。如果用永磁無(wú)刷電機(jī)搭配專用電機(jī)控制器,只針對(duì)空壓機(jī),水泵和風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)方案,可以在一定程度上降低成本。

國(guó)內(nèi)一些公司在這方面做了一些嘗試,四方做了一些空壓機(jī)一體機(jī)方案,集成了空壓機(jī)行業(yè)應(yīng)用中常用的外設(shè)需求,無(wú)須另外增加電氣元件及線路,使用非常方便。

· 電梯專用驅(qū)動(dòng)器和電梯一體機(jī)

2012年中國(guó)的城市化率已接近53%,中國(guó)目前還處于城市化快速發(fā)展階段,預(yù)計(jì)到2020年,我國(guó)城市化率將增至60%, 2050年將攀升至70%。城市化所帶動(dòng)的城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、商用建筑、住宅等市場(chǎng)的發(fā)展將會(huì)持續(xù)拉動(dòng)電梯需求的增長(zhǎng)。2011年我國(guó)電梯產(chǎn)量約為45萬(wàn)臺(tái),2012年電梯產(chǎn)量達(dá)53萬(wàn)臺(tái),預(yù)計(jì)未來(lái)幾年我國(guó)電梯產(chǎn)量仍將保持較快增長(zhǎng)。

得益于電梯行業(yè)的穩(wěn)定增長(zhǎng),電梯一體化驅(qū)動(dòng)器在國(guó)內(nèi) 發(fā)展的非??欤惑w機(jī)融合了電梯的控制和電機(jī)驅(qū)動(dòng), 系統(tǒng)運(yùn)用更加簡(jiǎn)單可靠,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于客梯、扶梯和貨梯。IHS分析師周萬(wàn)木認(rèn)為,國(guó)外供應(yīng)商在電梯一體化驅(qū)動(dòng)器市場(chǎng)中所占市場(chǎng)份額較小,這個(gè)市場(chǎng)主要由本土廠商占據(jù),領(lǐng)先的廠商是蘇州默納克 (匯川技術(shù)) 和上海新時(shí)達(dá),其他廠商還有沈陽(yáng)藍(lán)光、 正弦電氣、麥格米特、阿爾法、蘇州遠(yuǎn)志科技、杭州優(yōu)邁科技、上海瑞生、無(wú)錫中秀、江門(mén)蒙德、廣州日濱等。

· 注塑機(jī)專用驅(qū)動(dòng)器

注塑成型加工行業(yè)屬于生產(chǎn)密集型產(chǎn)業(yè),注塑機(jī)作為其主力設(shè)備,是公認(rèn)的“耗能大戶”,電能利用率普遍較低。隨著行業(yè)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,企業(yè)的利潤(rùn)空間進(jìn)一步縮小,電費(fèi)占總成本的比例越來(lái)越高,讓企業(yè)主不堪重負(fù)。

發(fā)展全電動(dòng)式注塑機(jī),電液混合注塑機(jī)和電動(dòng)式吹塑機(jī),替代液壓式注塑機(jī)和液壓式吹塑機(jī)是一個(gè)重要的市場(chǎng)趨勢(shì)。采用注塑機(jī)專用驅(qū)動(dòng)器搭配伺服電機(jī)的方案,一方面可以節(jié)約能耗60%以上,在大型注塑機(jī)和吹塑機(jī)上尤為明顯;另外一方面,高效率永磁電機(jī)完善的自適應(yīng)及電機(jī)控制算法,可以根據(jù)注塑工藝的需求控制力矩和位置,可以極大的提高注塑制品的重復(fù)精度。

分析師周萬(wàn)木認(rèn)為,隨著海天長(zhǎng)飛亞等公司全電動(dòng)注塑機(jī)出貨量的增長(zhǎng),注塑機(jī)行業(yè)對(duì) 專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的需求也將穩(wěn)步提升,在注塑機(jī)專用驅(qū)動(dòng)器領(lǐng)域發(fā)展的比較好的本土廠商主要有匯川和江門(mén)蒙德,國(guó)外的廠商主要是科比和力士樂(lè)。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)器

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