【熱點】(中)電機(jī)年產(chǎn)超10億臺，BLDC電機(jī)滲透率有望持續(xù)提升!什么是BLDC電機(jī)
來源：電機(jī)通 瀏覽次數(shù)：9860 發(fā)布時間：2022-02-24
電動工具是應(yīng)用最為廣泛的五金機(jī)電產(chǎn)品之一。因其結(jié)構(gòu)輕盈、攜帶使用方便、出產(chǎn)效率高，能耗低等特點，廣泛應(yīng)用在建筑、裝飾裝潢、木業(yè)加工、金屬加工，以及其他制造業(yè)等各應(yīng)用行業(yè)的鉆、切、磨等加工環(huán)節(jié)。 隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，以及DIY觀念逐漸被人們接受，電動工具的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)展，許多傳統(tǒng)手動工具作業(yè)的領(lǐng)域開始更多地被電動工具所取代，電動工具也正在從產(chǎn)業(yè)應(yīng)用拓展到家庭生活當(dāng)中。電動工具的需求量正在逐年增加。 電動工具的無刷化其實很早就開始了，在2010年時，國外有些品牌就推出了采用無刷電機(jī)的電動工具了。隨著鋰電池技術(shù)的成熟，價格越來越親民，手持工具的量級在逐年增加，現(xiàn)在可與插電式的工具平分秋色。 其實國內(nèi)的電動工具產(chǎn)量一直都比較大，這幾年有所下滑。根據(jù)國家統(tǒng)計局的統(tǒng)計，2021年，我國電動工具的產(chǎn)量為2.2億臺左右。 據(jù)我們了解，國內(nèi)電扳手基本上已經(jīng)實現(xiàn)了無刷化，電鉆類、高壓型，以及園林類工具還沒有完全無刷化，不過也轉(zhuǎn)換過程中。轉(zhuǎn)化慢的原因主要還是因為成本問題。目前BLDC電機(jī)相對傳統(tǒng)電機(jī)來說還是比較貴的。 目前國內(nèi)的電動工具主要集中在華東、華南、西南地區(qū)生產(chǎn)；其中華東地區(qū)產(chǎn)量最高，特別是浙江省貢獻(xiàn)了最多產(chǎn)量；浙江和江蘇兩省產(chǎn)量加起來超過了80%。
電動自行車
在國內(nèi)，電動自行車也是一個不小的市場，根據(jù)國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)，2020年，我國電動自行車產(chǎn)量達(dá)到2966.1萬輛。 國內(nèi)對電動自行車的需求大，隨著新國標(biāo)的執(zhí)行，以前的存量市場也將會需要替換成新國標(biāo)的電動自行車。據(jù)我們了解，這個存量超過了1億。想想這個市場也是蠻大的。 我們也統(tǒng)計了一下BLDC電機(jī)在家電領(lǐng)域的滲透率情況。這個更多是我們跟業(yè)內(nèi)的一些比較熟悉市場的人交流后獲得的，并不一定很準(zhǔn)確，只是給大家一個參考。 其實家電產(chǎn)品中的電機(jī)用量是非常大的，我們粗略做了一個統(tǒng)計，在沒算上空調(diào)、冰箱和洗衣機(jī)等大家電的情況下，年需電機(jī)量就超過8億臺了。如果算上的話，應(yīng)該遠(yuǎn)超10億臺電機(jī)的用量了。 這幾個市場的滲透率普遍在10%以下，暢想一下未來，不說做新的產(chǎn)品市場，就是將現(xiàn)有的這些市場替換到50%，或者60%，市場規(guī)模也是相當(dāng)可觀的。 無刷直流電機(jī)（BLDC）克服了有刷直流電機(jī)的先天性缺陷，以電子換向器取代了機(jī)械換向器，所以無刷直流電機(jī)既具有直流電機(jī)良好的調(diào)速性能等特點，又具有交流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、無換向火花、運行可靠和易于維護(hù)等優(yōu)點。無刷直流電機(jī)的實質(zhì)是直流電源輸入，采用電子逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，有轉(zhuǎn)子位置反饋的三相交流永磁同步電機(jī)。性能上相較一般的傳統(tǒng)直流電機(jī)有很大優(yōu)勢，是當(dāng)今最理想的調(diào)速電機(jī)。介紹無刷直流電機(jī)之前，我們先來看看有刷電機(jī)：直流電機(jī)以良好的啟動性能、調(diào)速性能等優(yōu)點著稱，其中屬于直流電機(jī)一類的有刷直流電機(jī)采用機(jī)械換向器，使得驅(qū)動方法簡單，其模型示意圖如下圖所示。
DC電機(jī)（有刷電機(jī)）的運轉(zhuǎn)示意圖電機(jī)主要由永磁材料制造的定子、繞有線圈繞組的轉(zhuǎn)子（電樞） 、換向器和電刷等構(gòu)成。只要在電刷的A和B兩端通入一定的直流電流， 電機(jī)的換向器就會自動改變電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁場方向，這樣，直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子就會持續(xù)運轉(zhuǎn)下去。結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，增加了制造成本；容易被環(huán)境（如灰塵等）影響，降低了工作的可靠性；
BLDC電機(jī)中的“BL”意為“無刷”，就是DC電機(jī)（有刷電機(jī)）中的“電刷”沒有了。無刷直流電機(jī)(BLDC)以電子換向器取代了機(jī)械換向器，所以無刷直流電機(jī)既具有直流電機(jī)良好的調(diào)速性能等特點，又具有交流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、無換向火花、運行可靠和易于維護(hù)等優(yōu)點。無刷直流電機(jī)主要由用永磁材料制造的轉(zhuǎn)子、帶有線圈繞組的定子和位置傳感器(可有可無)組成?？梢?，它和直流電機(jī)有著很多共同點，定子和轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)差不多(原來的定子變?yōu)檗D(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子變?yōu)槎ㄗ?，繞組的連線也基本相同。但是，結(jié)構(gòu)上它們有一個明顯的區(qū)別：無刷直流電機(jī)沒有直流電機(jī)中的換向器和電刷，取而代之的是位置傳感器。這樣，電機(jī)結(jié)構(gòu)就相對簡單，降低了電機(jī)的制造和維護(hù)成本，但無刷直流電機(jī)不能自動換向(相)，犧牲的代價是電機(jī)控制器成本的提高(如同樣是三相直流電機(jī)，有刷直流電機(jī)的驅(qū)動橋需要 4 只功率管，而無刷直流電機(jī)的驅(qū)動橋則需要 6 只功率管)。圖1所示為其中一種小功率三相、星形連接、單副磁對極的無刷直流電機(jī)，它的定子在內(nèi)，轉(zhuǎn)子在外。另一種無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和這種剛剛相反，它的定子在外，轉(zhuǎn)子在內(nèi)，即定子是線圈繞組組成的機(jī)座，而轉(zhuǎn)子用永磁材料制造。
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