【熱點(diǎn)】(中)電機年產(chǎn)超10億臺，BLDC電機滲透率有望持續提升!什么是BLDC電機
來(lái)源：電機通 瀏覽次數：3634 發(fā)布時(shí)間：2022-02-24
電動(dòng)工具是應用最為廣泛的五金機電產(chǎn)品之一。因其結構輕盈、攜帶使用方便、出產(chǎn)效率高，能耗低等特點(diǎn)，廣泛應用在建筑、裝飾裝潢、木業(yè)加工、金屬加工，以及其他制造業(yè)等各應用行業(yè)的鉆、切、磨等加工環(huán)節。 隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及DIY觀(guān)念逐漸被人們接受，電動(dòng)工具的應用范圍也在不斷擴展，許多傳統手動(dòng)工具作業(yè)的領(lǐng)域開(kāi)始更多地被電動(dòng)工具所取代，電動(dòng)工具也正在從產(chǎn)業(yè)應用拓展到家庭生活當中。電動(dòng)工具的需求量正在逐年增加。 電動(dòng)工具的無(wú)刷化其實(shí)很早就開(kāi)始了，在2010年時(shí)，國外有些品牌就推出了采用無(wú)刷電機的電動(dòng)工具了。隨著(zhù)鋰電池技術(shù)的成熟，價(jià)格越來(lái)越親民，手持工具的量級在逐年增加，現在可與插電式的工具平分秋色。 其實(shí)國內的電動(dòng)工具產(chǎn)量一直都比較大，這幾年有所下滑。根據國家統計局的統計，2021年，我國電動(dòng)工具的產(chǎn)量為2.2億臺左右。 據我們了解，國內電扳手基本上已經(jīng)實(shí)現了無(wú)刷化，電鉆類(lèi)、高壓型，以及園林類(lèi)工具還沒(méi)有完全無(wú)刷化，不過(guò)也轉換過(guò)程中。轉化慢的原因主要還是因為成本問(wèn)題。目前BLDC電機相對傳統電機來(lái)說(shuō)還是比較貴的。 目前國內的電動(dòng)工具主要集中在華東、華南、西南地區生產(chǎn)；其中華東地區產(chǎn)量最高，特別是浙江省貢獻了最多產(chǎn)量；浙江和江蘇兩省產(chǎn)量加起來(lái)超過(guò)了80%。
電動(dòng)自行車(chē)
在國內，電動(dòng)自行車(chē)也是一個(gè)不小的市場(chǎng)，根據國家統計局的數據，2020年，我國電動(dòng)自行車(chē)產(chǎn)量達到2966.1萬(wàn)輛。 國內對電動(dòng)自行車(chē)的需求大，隨著(zhù)新國標的執行，以前的存量市場(chǎng)也將會(huì )需要替換成新國標的電動(dòng)自行車(chē)。據我們了解，這個(gè)存量超過(guò)了1億。想想這個(gè)市場(chǎng)也是蠻大的。 我們也統計了一下BLDC電機在家電領(lǐng)域的滲透率情況。這個(gè)更多是我們跟業(yè)內的一些比較熟悉市場(chǎng)的人交流后獲得的，并不一定很準確，只是給大家一個(gè)參考。 其實(shí)家電產(chǎn)品中的電機用量是非常大的，我們粗略做了一個(gè)統計，在沒(méi)算上空調、冰箱和洗衣機等大家電的情況下，年需電機量就超過(guò)8億臺了。如果算上的話(huà)，應該遠超10億臺電機的用量了。 這幾個(gè)市場(chǎng)的滲透率普遍在10%以下，暢想一下未來(lái)，不說(shuō)做新的產(chǎn)品市場(chǎng)，就是將現有的這些市場(chǎng)替換到50%，或者60%，市場(chǎng)規模也是相當可觀(guān)的。 無(wú)刷直流電機（BLDC）克服了有刷直流電機的先天性缺陷，以電子換向器取代了機械換向器，所以無(wú)刷直流電機既具有直流電機良好的調速性能等特點(diǎn)，又具有交流電機結構簡(jiǎn)單、無(wú)換向火花、運行可靠和易于維護等優(yōu)點(diǎn)。無(wú)刷直流電機的實(shí)質(zhì)是直流電源輸入，采用電子逆變器將直流電轉換為交流電，有轉子位置反饋的三相交流永磁同步電機。性能上相較一般的傳統直流電機有很大優(yōu)勢，是當今最理想的調速電機。介紹無(wú)刷直流電機之前，我們先來(lái)看看有刷電機：直流電機以良好的啟動(dòng)性能、調速性能等優(yōu)點(diǎn)著(zhù)稱(chēng)，其中屬于直流電機一類(lèi)的有刷直流電機采用機械換向器，使得驅動(dòng)方法簡(jiǎn)單，其模型示意圖如下圖所示。
電機主要由永磁材料制造的定子、繞有線(xiàn)圈繞組的轉子（電樞） 、換向器和電刷等構成。只要在電刷的A和B兩端通入一定的直流電流， 電機的換向器就會(huì )自動(dòng)改變電機轉子的磁場(chǎng)方向，這樣，直流電機的轉子就會(huì )持續運轉下去。容易被環(huán)境（如灰塵等）影響，降低了工作的可靠性；換向時(shí)會(huì )產(chǎn)生火花，限制了使用范圍；
BLDC電機中的“BL”意為“無(wú)刷”，就是DC電機（有刷電機）中的“電刷”沒(méi)有了。無(wú)刷直流電機(BLDC)以電子換向器取代了機械換向器，所以無(wú)刷直流電機既具有直流電機良好的調速性能等特點(diǎn)，又具有交流電機結構簡(jiǎn)單、無(wú)換向火花、運行可靠和易于維護等優(yōu)點(diǎn)。無(wú)刷直流電機主要由用永磁材料制造的轉子、帶有線(xiàn)圈繞組的定子和位置傳感器(可有可無(wú))組成。可見(jiàn)，它和直流電機有著(zhù)很多共同點(diǎn)，定子和轉子的結構差不多(原來(lái)的定子變?yōu)檗D子，轉子變?yōu)槎ㄗ?，繞組的連線(xiàn)也基本相同。但是，結構上它們有一個(gè)明顯的區別：無(wú)刷直流電機沒(méi)有直流電機中的換向器和電刷，取而代之的是位置傳感器。這樣，電機結構就相對簡(jiǎn)單，降低了電機的制造和維護成本，但無(wú)刷直流電機不能自動(dòng)換向(相)，犧牲的代價(jià)是電機控制器成本的提高(如同樣是三相直流電機，有刷直流電機的驅動(dòng)橋需要 4 只功率管，而無(wú)刷直流電機的驅動(dòng)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(wú)刷直流電機，它的定子在內，轉子在外。另一種無(wú)刷直流電機的結構和這種剛剛相反，它的定子在外，轉子在內，即定子是線(xiàn)圈繞組組成的機座，而轉子用永磁材料制造。
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