【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 量的阻力與熱量。所以有刷電機(jī)的效率低下?lián)p耗非常大。但是它同樣具有制造簡(jiǎn)單，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。 直流無(wú)刷電機(jī)的控制結(jié)構(gòu)，直流無(wú)刷電機(jī)是同步電機(jī)的一種，也就是說(shuō)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速受電機(jī)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度及轉(zhuǎn)子極數(shù) (P)影響， N=120． f/P。在轉(zhuǎn)子極數(shù)固定情況下，改變定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率就可以改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。直流無(wú)刷電機(jī)即是將同步電機(jī)加上電子式控制 (驅(qū)動(dòng)器 )， 控制定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率并將電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速回授至控制中心反復(fù)校正，以期達(dá)到接近直流電機(jī)特性的方式。也就是說(shuō)直流無(wú)刷電機(jī) 能夠在額定負(fù)載范圍內(nèi)當(dāng)負(fù)載變化時(shí)仍可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)子維持一定的轉(zhuǎn)速。 直流無(wú)刷驅(qū)動(dòng)器包括電源部及控制部：電源 部提供三相電源給電機(jī)，控制部則依需求轉(zhuǎn)換輸入電源頻率。電源部可以直接以直流電輸入 (一般為 24V)或以交流電輸入 (110V/220V)，如果輸入是交流電就得先經(jīng)轉(zhuǎn)換器 (converter)轉(zhuǎn)成直流。不論是直流電輸入或交流電輸入要轉(zhuǎn)入電機(jī)線(xiàn)圈前須先將直流電壓由換流器 (inverter)轉(zhuǎn)成 3 相電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。換流器 (inverter)一般由 6 個(gè)功率晶體管 (Q1～ Q6)分為上臂 (Q Q Q5)/下臂 (Q Q Q6)連接電機(jī)作為控制流經(jīng)電機(jī)線(xiàn)圈的開(kāi)關(guān)?？刂撇縿t提供 PWM(脈沖寬度調(diào)制 )決定功率晶體管開(kāi)關(guān)頻度 及換流器 (inverter)換相的時(shí)機(jī)。直流無(wú)刷電機(jī)一般希望使用在當(dāng)負(fù)載變動(dòng)時(shí)速度可以穩(wěn)定于設(shè)定值而不會(huì)變動(dòng)太大的速度控制，所以電機(jī)內(nèi)部裝有能感應(yīng)磁場(chǎng)的霍爾傳感器 (hallsensor)，作為速度之閉回路控制，同時(shí)也做為相序控制的依據(jù)。但這只是用來(lái)做為速度控制并不能拿來(lái)做為定位控制。 二、直流電動(dòng)機(jī)項(xiàng)目建設(shè)必要性分析 電機(jī)（俗稱(chēng)“馬達(dá)”）是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。在電路中用字母 M（舊標(biāo)準(zhǔn)用 D）表示。它的主要 作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機(jī)械的動(dòng)力 源。發(fā)電機(jī)在電路中用字母 G 表示。它的主要作用是利用機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，目前最常用的是，利用熱能、水能等推動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子來(lái)發(fā)電。 電機(jī)行業(yè)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)是由中華人民共和國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局實(shí)行，而統(tǒng)計(jì)口徑是規(guī)模以上企業(yè)統(tǒng)計(jì)，通過(guò)計(jì)量資料、計(jì)數(shù)資料、等級(jí)資料等統(tǒng)計(jì)方式，對(duì)我國(guó)電機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r、上下游行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r、市場(chǎng)供需形勢(shì)等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。 在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)方面，國(guó)內(nèi)電機(jī)行業(yè)的生產(chǎn)廠(chǎng)商眾多，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的技術(shù)含量、價(jià)格和生產(chǎn)規(guī)模等方面，由于市場(chǎng)機(jī)制的不完善，行業(yè)的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)較為激烈，已對(duì)行業(yè)的良性發(fā)展帶來(lái)不利的影響。隨著電機(jī)能效標(biāo)識(shí)的強(qiáng)制執(zhí)行、市場(chǎng)優(yōu)勝劣汰作用的顯化以及行業(yè)進(jìn)入壁壘的進(jìn)一步強(qiáng)化，價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)影響將逐步弱化。 隨著電機(jī)制造行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，大型電機(jī)制造企業(yè)間并購(gòu)整合與資本運(yùn)作日趨頻繁，行業(yè)中處于領(lǐng)先地位的電機(jī)制造企業(yè)愈來(lái)愈重視對(duì)行業(yè)市場(chǎng)的研究，特別是對(duì)客戶(hù)需求趨勢(shì)變化的深入研究，因此一批電機(jī)品牌正在崛起，將逐漸成為 電機(jī)制造行業(yè)中的翹楚。 據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)電動(dòng)機(jī)消耗的電量約占全國(guó)用電量的 60%，而中小型電動(dòng)機(jī)占到全國(guó)電動(dòng)機(jī)功率的 75%，若把中小型電動(dòng)機(jī)的效率 平均提高一個(gè)百分點(diǎn)，一年可節(jié)電 20 多億ｋＷｈ。由此可見(jiàn)，電動(dòng)機(jī)的節(jié)能潛力巨大。 電機(jī)作為機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的重要裝置，是電氣傳動(dòng)的基礎(chǔ)部件，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛、產(chǎn)品品種眾多、規(guī)格繁雜，其產(chǎn)品特性決定該產(chǎn)業(yè)集中度不高、生產(chǎn)企業(yè)及涉及的細(xì)分行業(yè)較多，無(wú)明顯的周期性、區(qū)域性、季節(jié)性特征。 目前，中國(guó)電機(jī)行業(yè)屬于勞動(dòng)密集型加技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，大中型電 機(jī)市場(chǎng)集中度較高，中小型電機(jī)市場(chǎng)的集中度較低，競(jìng)爭(zhēng)激烈。電機(jī)行業(yè)內(nèi)部存在較大的分化，上市企業(yè)、大型國(guó)有企業(yè)因資金充足、產(chǎn)能規(guī)模較大、品牌知名度較高等原因，在整個(gè)行業(yè)的發(fā)展中占據(jù)了先機(jī)，逐步擴(kuò)大了市場(chǎng)占有率。而數(shù)量眾多的中小型的、同質(zhì)化的電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)只能分享剩余的市場(chǎng)份額，在行業(yè)內(nèi)形成“馬太效應(yīng)”，促使行業(yè)集中度有所提升，部分弱勢(shì)企業(yè)被淘汰。 總的來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)電動(dòng)機(jī)制造企業(yè)規(guī)模較小，多數(shù)企業(yè)集中于低端產(chǎn)品的生產(chǎn)，行業(yè)內(nèi)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)憑借技術(shù)、管理等優(yōu)勢(shì)紛紛搶占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。 近幾年，中國(guó) 已漸漸成為電機(jī)制造大國(guó)，掌握了高效及超高效節(jié)能電機(jī)生產(chǎn)技術(shù)，但從整體看，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力仍然較弱。例如雖然中國(guó) 已漸漸成為電機(jī)制造大國(guó)，但電機(jī)用量大、能效水平低，制約了中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。 中國(guó)雖已經(jīng)成為出口大國(guó)，但國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的大多是低效耗能的普通電機(jī)，產(chǎn)品檔次比較低、技術(shù)含量不高。許多技術(shù)含量高的產(chǎn)品，如高速精密無(wú)刷主軸電機(jī)、高精度步進(jìn)電機(jī)等尚未在中國(guó)生產(chǎn)，仍處于依賴(lài)進(jìn)口的狀態(tài)。 在全球降低能耗的背景下，高效節(jié)能電機(jī)成為全球電機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的共識(shí)。電機(jī)產(chǎn)業(yè)作為節(jié)能環(huán)保、新能源、新能源汽車(chē)、高端裝備制造業(yè)的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，必然受到國(guó)家政策的大力支持。代表節(jié)能環(huán)保的高效電機(jī)推廣力度不斷加大。 目前，中國(guó)電機(jī)產(chǎn)品種類(lèi)繁多，但是效率不高，高效電機(jī)的推廣情況與全球的水平還存在比較大的差距。與發(fā)達(dá)國(guó)家比，平均效率低3~5個(gè)百分點(diǎn)，運(yùn)行效率低 10~20個(gè)百分點(diǎn)。因此，未來(lái)電機(jī)的發(fā)展之路在政策的指導(dǎo)之下應(yīng)當(dāng)走好高效節(jié)能的發(fā)展道路。 第四章 產(chǎn)業(yè)調(diào)研分析 一、直流電動(dòng)機(jī)行 業(yè)分析 電機(jī)是工業(yè)領(lǐng)域的動(dòng)力之源。通過(guò)電和磁的相互作用，實(shí)現(xiàn)電能和動(dòng)能之間的相互轉(zhuǎn)換。狹義的電機(jī)主要是指電動(dòng)機(jī)，廣義上來(lái)說(shuō)可以包括電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)。電機(jī)在全球工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)中占據(jù)著舉足輕重的地位，廣泛應(yīng)用于冶金、電力、石化、煤炭、礦山、建材、造紙、市政、水利、造船、港口裝卸等領(lǐng)域。 中國(guó)電機(jī)行業(yè)歷經(jīng)數(shù)十年發(fā)展取得了巨大進(jìn)步，但行業(yè)仍然存在不少問(wèn)題。我國(guó)中小型電機(jī)基本系列產(chǎn)品產(chǎn)量占的比例偏大，高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品品種少、產(chǎn)量小。基本系列產(chǎn)品生產(chǎn)廠(chǎng)家多、產(chǎn)量大，形成互相搶占市場(chǎng)壓價(jià)競(jìng)爭(zhēng)局面。 電機(jī)主要分為發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)。 2021 年中國(guó)電機(jī)行業(yè)出現(xiàn)大面積的虧損和利潤(rùn)暴跌，新能源汽車(chē)的補(bǔ)貼退坡是企業(yè)利潤(rùn)下滑的重要因素。數(shù)據(jù)顯示， 2021 年我國(guó)發(fā)電機(jī)組（發(fā)電設(shè)備）累計(jì)產(chǎn)量 萬(wàn)千瓦，比上年累計(jì)下降 %。 電機(jī)板塊 2021 年實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入 億元，同比增長(zhǎng) %；實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn) ，同比下降 %，銷(xiāo)售毛利率為 %。2021年一季度，電機(jī)板塊實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入 ，同比增長(zhǎng) %；實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn) 億元，同比下降了 個(gè)百分點(diǎn)，銷(xiāo)售毛利率為 %，行業(yè)整體銷(xiāo)售毛利率目前基本維持窄幅波動(dòng)。 電機(jī)板塊近一年以來(lái)的營(yíng)業(yè)收入表現(xiàn)出現(xiàn)了增速下降的情況，歸母凈利潤(rùn)方面甚至出現(xiàn)了大幅度的虧損，盈利能力下降降低了板塊的整體利潤(rùn)，新領(lǐng)域拓展是板塊內(nèi)公司提振業(yè)績(jī)的主要方向，未來(lái)，看好此板塊將融入新能源汽車(chē)供應(yīng)鏈而實(shí)現(xiàn)重新增長(zhǎng)。 在一系列市場(chǎng)因素的影響下，我國(guó)大部分電機(jī)企業(yè)利潤(rùn)空間被進(jìn)一步壓縮。在成本高居不下，環(huán)保監(jiān)管進(jìn)一步加強(qiáng)的背景下，高效節(jié)能電機(jī)是電機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然方向。在此前發(fā)布的《工業(yè)節(jié)能“十三五”規(guī)劃》和《“十 三五”節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中明確將電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能列入重點(diǎn)節(jié)能九大工程，更明確提出示范推廣稀土永磁無(wú)鐵芯電機(jī)、電動(dòng)機(jī)用鑄銅轉(zhuǎn)子技術(shù)等高效節(jié)能電機(jī)技術(shù)和設(shè)備。 高效節(jié)能電機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈上游是銅、鋁、硅鋼、永磁材料等原材料供應(yīng)商，下游是渠道銷(xiāo)售商、高效電機(jī)應(yīng)用廠(chǎng)商等。巨大的市場(chǎng)需求空間將使產(chǎn)業(yè)鏈上下游都圍繞“電機(jī)高效化、節(jié)能化”進(jìn)行一定調(diào)整，上游供給結(jié)構(gòu)將發(fā)生調(diào)整，高效電機(jī)專(zhuān)用原材料和零部件生產(chǎn)方面具有優(yōu)勢(shì)的企業(yè)將收獲更多的市場(chǎng)份額和更高的收益率。隨著高效電機(jī)的規(guī)?；慨a(chǎn)，其供給量將放大、成本和價(jià)格相對(duì)降低，下 游廠(chǎng)商也將更廣泛地采用高效電機(jī)對(duì)原有產(chǎn)品進(jìn)行升級(jí)。 由于引入了嚴(yán)格的用電標(biāo)準(zhǔn)且電價(jià)上漲，全球范圍內(nèi)對(duì)高效節(jié)能電機(jī)的需求正在不斷上升，下游市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)量不斷上升也增加了對(duì)電機(jī)的需求。此外，設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，以提高電機(jī)的效率，鼓勵(lì)全球廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)高效節(jié)能電機(jī)。電機(jī)的需求趨勢(shì)正穩(wěn)步從標(biāo)準(zhǔn)效率電機(jī)轉(zhuǎn)向高能效電機(jī)，然而，對(duì)高效節(jié)能電機(jī)好處缺乏認(rèn)識(shí)且初始購(gòu)買(mǎi)成本高正掏高效節(jié)能電機(jī)的成長(zhǎng)。 預(yù)測(cè)，全球工業(yè)電機(jī)市場(chǎng)正得以恢復(fù)，在未來(lái) 5 年，全球工業(yè)電機(jī)市場(chǎng)有望以 7%%的年綜合增長(zhǎng)率發(fā)展，預(yù)計(jì)在 2020 年將突破8000 億美元，至 2023年達(dá)到 9500億美元。 近年來(lái)，在國(guó)家大力提倡發(fā)展新能源汽車(chē)的政策支持下，整個(gè)新能源汽車(chē)行業(yè)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)。電機(jī)在新能源汽車(chē)領(lǐng)域中的應(yīng)用技術(shù)越來(lái)越成熟。在目前新能源汽車(chē)領(lǐng)域，永磁同步電機(jī)被廣泛使用，稀土永磁材料是驅(qū)動(dòng)電機(jī)的首選材料，可以大幅減輕電機(jī)重量、縮小電機(jī)尺寸、提高工作效率。組建上下游合作機(jī)制，有利于打通新能源整車(chē)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和稀土永磁材料等產(chǎn)業(yè)間發(fā)展梗阻，實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈互利共贏(yíng)。 高效節(jié)能是整個(gè)電機(jī)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。近幾年我國(guó)政府工作的重點(diǎn)內(nèi) 容是節(jié)能減排，其中，工業(yè)節(jié)能是節(jié)能減排工作的重中之重，而電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能又是工業(yè)節(jié)能重要的內(nèi)容。 對(duì)傳統(tǒng)電機(jī)來(lái)說(shuō)，其控制中心（ CMCC）根據(jù)需控制電機(jī)的數(shù)目，由多個(gè)電機(jī)控制單元 MCC 構(gòu)成。每個(gè) MCC 包括了斷路器、接觸器、熱繼電器、電機(jī)起動(dòng)器、變頻器、監(jiān)視器等設(shè)備。這些設(shè)備通過(guò)大量的硬件接線(xiàn)與檢測(cè)儀表相連，由儀表工現(xiàn)場(chǎng)抄表，再