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BLDC市场高增长驱动电机高性能发展,BLDC多功能的核心技术是什么?如何助力?

文章作者:作者 人气:发表时间:2023-11-22 09:48:43

随着主控芯片、驱动技术、功率半导体技术、控制算法以及高性能稀土永磁材料的不断发展,高效电机越来越重要。电机系统要求长使用寿命、低维护、低能耗以及对电压波动的高耐受性。以高能效著称的BLDC和PMSM开始受到电机行业的大力追捧。

而且对节能电机的需求一部分也是由电价上涨和严格的电力消费标准推动的,下游终端市场正逐渐转向采用高效的电动系统来缓解能源压力。与日俱增的高标准性能要求下,BLDC市场逐步扩大。

BLDC需求空间持续稳定增长

BLDC市场高增长驱动电机高性能发展,BLDC多功能的核心技术是什么?如何助力?

BLDC电机凭借高可靠性、低振动、高效率、低噪音、节能降耗的性能优势及电机节能降耗国家性强制标准的推行,在智能小家电、电动工具、白色家电等下游终端领域的渗透率提升得尤为快速。

尤其现在终端市场对电机控制性能提出了更高的要求,不仅限于电机开关或简单变档的控制,还需要电机能够实现高效率、低噪音、多功能的复杂控制任务,例如变频冰箱、变频空调的比例逐年上升,料理机、洗碗机等厨电均有了多种多样的功能供消费者选择,吹风机、吸尘器等小家电在追求高转速的同时追求低噪音、低振动的控制效果。

变频洗衣机、变频冰箱、变频空调是BLDC渗透很快的领域,都在50%以上。相比之下其他智能小家电领域,BLDC电机替代效应起步稍慢,渗透率仍较低,与行业渗透率天花板之间存在较大的发展空间。因此,BLDC电机需求将在较长时间内持续稳定增长,当然这也为BLDC电机驱动控制芯片提供了广阔的发展空间。

根据Grand view Research发布的BLDC调研统计,2022年全球无刷直流电机市场规模为188.254亿美元,2023年预计市场规模为198.638亿美元,并以年复合增长率6.5%增长到2030年的308.624亿美元。和此前调研机构预测的数据相比,BLDC的增长并没有预估得那么迅猛,但在近一年行业不景气的形势下,BLDC市场仍然实现了增长已实属不易。BLDC电机下游应用存量市场和增量市场多点开花,相关的BLDC驱动控制芯片自然有着充足的市场需求。

BLDC控制芯片(主控MCU)市场竞争的特点也很鲜明。首先通用MCU芯片架构和专用芯片架构和谐共存。通用 MCU 芯片内核架构一般采用 ARM 公司提供的Cortex-M系列内核,现在RISC-V架构也在逐渐增多,当然也有选择厂商自研的芯片架构。其次,不同厂商在不同的应用领域有着各自的竞争优势,有些在高速吸尘器、直流变

频电风扇、无绳电动工具等领域耕耘占据市场份额,有些在变频白色家电等领域保持强大竞争力。从智能小家电、运动出行、电动工具、白色家电到智能机器人、工业与汽车,BLDC因其所具备优异的性能优势将得到广泛使用,不断替换下游各领域产品中的传统电机,市场将不断渗透,也带动了BLDC电机驱动控制芯片需求持续旺盛。

电磁线圈优化与控制技术

BLDC市场高增长驱动电机高性能发展,BLDC多功能的核心技术是什么?如何助力?

振动电机作为广泛应用于工业和科研领域的设备,其正常运行离不开电磁线圈的关键作用,电磁线圈作为振动电机的核心组成部分,通过将电能转化为机械振动,实现了振动电机的工作。

电磁线圈的作用机制涵盖了磁场产生与变化、电磁力的作用以及振动频率与振幅的调控,电磁线圈中通入交流电流时,会在线圈周围产生一个强弱变化的磁场。这一磁场的强度和方向取决于电流的大小和方向。电磁线圈的导线被绕制成特定的形状和结构,以增强磁场的效果。

当电流发生变化时,磁场也会随之变化。这种磁场的变化将引发接下来的电磁力作用,从而驱动振动电机的振动。洛伦兹力定律表明,带电粒子在磁场中受到垂直于其速度和磁场方向的力,在电磁线圈中,通过通入交流电流,形成的磁场会与电流交互作用,从而产生电磁力。这个电磁力会作用在振动电机的振动部件上,使其产生机械振动,电磁力的大小与电流的强度以及线圈中的磁场强度有关。

电磁线圈的电流频率和振幅的调控直接影响着振动电机的振动效果,通过调整电流的频率,可以控制振动的周期性,从而产生不同频率的机械振动。通过调整电流的振幅,可以控制振动电机产生的振幅大小,这种精确的控制使得振动电机能够适应不同应用需求,从而在工业和科研领域发挥更大的作用。

电磁线圈在振动电机中扮演着将电能转化为机械振动的关键角色,通过产生变化的磁场,引发电磁力的作用,以及精确调控电流频率和振幅,电磁线圈实现了将电能转化为可控制的机械振动,为振动电机的工作提供了基础支持。电磁线圈的设计是影响振动电机性能的重要因素之一,合理的电磁线圈设计可以提高振动电机的效率,使其在消耗较少的能量下产生更大的振动幅度。

这种电磁线圈的绕组方式对振动电机的性能有着直接影响,在设计电磁线圈时,绕组的密度、方向和形状都需要被精心考虑,合适的绕组方式可以增强磁场的均匀性,从而提高电磁力的效率。电磁线圈的层数和尺寸也是影响振动电机性能的重要因素,适当的线圈尺寸可以使磁场更好地覆盖振动部件,从而提高电磁力的传递效率,合理的线圈层数可以在不增加过多电流的前提下增加电磁力。这种电磁线圈的磁场分布直接影响着振动电机的性能,通过精心设计电磁线圈的形状、绕组方式和尺寸,可以实现更均匀的磁场分布,优化磁场分布有助于增强电磁力的效率,使得振动电机在相同能耗下产生更强的振动效果。

电磁线圈的设计也与振动电机的频率响应和谐振特性密切相关,不同的线圈设计会导致不同的振动频率范围和谐振点。通过调整线圈的参数,如线圈材料和绕组密度,可以优化振动电机的频率响应,使其更好地适应特定的应用需求。电磁线圈的设计需要在耗能和效率之间寻求平衡,过大的电流会增加能源消耗,但也能提供更强的电磁力;过小的电流则能降低能源消耗,但可能导致电磁力不足。在设计中,需要综合考虑振动电机的应用场景,选择合适的电磁线圈参数,以实现耗能与效率的最佳平衡。

现代控制技术的应用也在提高电磁线圈与振动电机的性能方面发挥着重要作用,通过采用反馈控制系统,可以实现对电磁线圈的电流、频率和振幅的精确调节。

磁编芯片助力电机控制技术创新发展

BLDC市场高增长驱动电机高性能发展,BLDC多功能的核心技术是什么?如何助力?

磁编芯片是一种先进的技术,通过将磁编原理应用于电机控制领域,实现了精准、高效的控制和运动。无论是工业自动化、智能家居还是电动车等领域,磁编芯片都将为您的应用带来巨大的优势。磁编芯片利用磁场传感器和编码器的组合,实时监测电机的位置和速度。这意味着您可以精确控制电机的旋转角度和加速度,无论是在高速运动还是低速精细操作时都能保持出色的稳定性。

磁编芯片的高效性也是不可忽视的优势。传统的电机控制方法通常存在能耗高、效率低的问题,而磁编芯片通过最优化的控制算法和精准的反馈机制,将能效提升到了一个全新的水平。不仅如此,磁编芯片还具备出色的响应速度和动态性能,让您的应用能够更加灵敏、高效地响应各种控制需求。

磁编芯片还具备出色的可靠性和耐用性。采用先进的封装技术和材料,磁编芯片能够承受恶劣环境条件和长时间运行的考验,确保您的应用始终稳定可靠。无论您是想在工业自动化领域提升生产效率,还是在智能家居中实现精细控制,甚至是为电动车提供更强大的驱动力,磁编芯片都将是您的得力助手。它不仅能够提升您的产品性能,还能够为您赢得市场竞争的优势。

随着科技的不断进步和市场需求的不断演变,磁编芯片在电机控制领域正迎来令人振奋的未来发展。磁编芯片的应用趋势之一是追求更高的精度和效能。随着工业自动化和智能化的不断推进,对电机控制的精准度和效率要求也越来越高。磁编芯片通过实时采集和处理电机位置、速度等数据,能够实现更精准的控制,提高生产效率和产品质量。

随着电机应用场景的扩大,对电机控制的速度和动态性能要求也在不断提升。磁编芯片具备出色的响应速度和动态性能,能够实现更快的响应时间和更高的控制精度,适应高速运动和快速变化的控制需求。随着机器人技术、自动化系统和交通工具的发展,对多轴和多电机控制的需求也越来越大。磁编芯片能够支持多轴和多电机的同步控制,提供更灵活和高效的解决方案,满足复杂应用的需求。某些应用场景对电机控制系统的耐用性和适应能力要求很高,特别是在高温环境下的工作。磁编芯片的发展趋势之一是在材料和封装技术方面的创新,以提供更高的工作温度范围和更好的耐用性,确保在恶劣环境下的可靠运行。

随着物联网和人工智能技术的快速发展,电机控制系统正朝着网络化和智能化的方向发展。磁编芯片将更多地与传感器、云平台和智能算法进行连接和协同工作,实现更智能、自适应的电机控制,提升系统的整体性能和效率。