杏彩体育:无刷电机的10大应用有哪些?
发布时间:2024-12-29 10:40:15 来源:杏彩体育APP下载 作者:杏彩体育官网入口
近年来,随着全球提出的低碳,高能效的概念提出,作为高效动力来源的BLDC技术,越来越受到各界的追捧。
BLDC(无刷电机)的发展史不过几十年时间,随着近年来,新磁性材料的运用、微电子技术和控制技术的快速发展,大功率开关元件的发展也取得了很大进步。这为BLDC的小型化控制奠定了基础。尤其是这些年AI智能化机器人、无人机和电动车的迅猛发展,促使BLDC电机在军事、航空、工业、汽车、民用控制系统,以及家用电器等领域都有广泛的应用,BLDC的运用越来越常见。
据相关统计数据表明,2018年BLDC电机市场的规模为153.6亿美元,未来几年的市场增长率为6.5%左右,随着驱动电路组件成本的降低,未来BLDC的高性价比将取代传统电机组件只是时间问题。经有关机构的调查数据说,BLDC无刷电机和驱动电路的价格将越来越接近,这将更有利于BLDC的普及。我们盘点下身边的无刷电机的一些运用场景:
这些年,随着人们生活水平的提高,大家对生活品质的要求发生了很大的变化。热爱运动的玩家锻炼后往往会给肌肉放松。
因此,筋膜枪的出货量近年来开始井喷。通过筋膜枪将震动传递到深层的筋膜肌肉,达到放松筋膜的作用,降低肌肉张力。有人将筋膜枪当作是运动后的放松神器。从技术上来说,筋膜枪多数都是采用无感外转子无刷电机。
其次设备的话,如个人护理类的小型器,椅等等很多都是无刷马达做的。其性价比高和故障率都很低。
电动工具的无刷马达更迭其实早就开始了的,早在2010年前后,国外就有很多品牌已经大量采用无刷马达的产品出来了,比如知名品牌BOSH/Dewalt /Ryobi/Makita等等,随着锂电池技术的成熟度越来越高,价格越来越低,电动工具随着国内建筑行业的迅猛发展,也得到了快速的更迭。
据可靠消息,国内电动扳手、电钻类等都基本实现了无刷化,这主要是由于无刷电机的节能和高效,一个小电池可以工作2-3个小时,电动工具节省了不少人力和时间,效率提升明显。
电动工具是市场需求量很大的行业,关键是,其无刷电机驱动的价格PK基本也是到了白热化的地步。产品特点主要是方波技术实现的,对稳定性要求还是比较高,当然对成本也是要求很高,竞争异常激烈。
高速风筒的兴起最早来源于戴森对产品的革新,高速风筒成为个人护理领域一璀璨的明星。从傻大粗变成了白富美,吹风筒从此有了高速风筒的智能化理念。
1、如戴森一样的,采用超高速无刷电机实现的,转速一般在10万转左右/分钟,最高的到做16万转/分钟。
设备散热风扇在多年以前就开始向BLDC电机方向转换,在这个领域内有一个标杆企业,那就是依必安派特(EBM),该公司的风机和电机产品广泛应用在了通风、空调、制冷、家电、供暖、汽车等多个行业。设备风扇运用是很广的,比如火车上,电动机车,服务器风扇等都是无刷马达的运用。
其次,如吊扇,以前的吊扇主要以电容感应马达为主,因为电容感应马达容易控制,但效率不高,现在国内不少厂商陆续开发了以外转子为主的无刷电机吊扇灯方案。吊扇灯方案分为高压和低压两种类型,一般低功率的产品以低压为主,大于50W的产品以高压为主,现在高压方案的产品出货量增长速度很快。
由于冰箱压缩机的转速决定了冰箱内部的温度,而变频冰箱压缩机的转速可根据温度来发生改变,从而可以让冰箱根据当前的温度情况做出调整,让冰箱内的温度更好地保持恒定。这样,食物的保鲜效果将更好。
变频冰箱压缩机大都选择BLDC电机,因此工作的时候效率更高,噪声更小,而且使用寿命更高。这一领域以前是日、韩、台系厂商的产品为主,但2010年之后,国内厂商的起步很快,据说上海有一家厂商的年出货量已经接近3000万台左右了。随着国内半导体厂商的进步,不论是主控MCU厂商,预驱Gate Driver,还是功率MOSFET,国内厂商基本都能提供了。
近些年来,智能家居行业蓬勃发展,其中代替人劳动的扫地机器人,清洁类的拖洗一体机、吸尘器等产品层出不穷。而这些产品大多都是居于无刷马达开发的。吸尘器和扫地机器人是BLDC电机应用中备受重视的一个领域,目前新型的吸尘器和扫地机器人主要以Dyson和莱克等为代表。
这几年来,吸尘器的开发热点主要集中在高速电机上,各个厂家的方案有所不同,其中Dyson以单相高速电机为主,国内很多厂家为了规避专利,以三相居多。另外,Nedic直接开发性价比很好的高度电机,对国内厂家造成了一定的冲击。
一般扫地机里都有几个无刷马达配件,所以通常情况下一个扫地机都有几个无刷驱动芯片的需求。而吸拖一体机其实也是无刷马达的运用场景之一!
其实在水泵应用中,中大型功率多以三相异步电机为主,小微型水泵以AC两极泵为主。现在北方取暖改造对于泵类方案的技术创新是一个好机会。近年来,由于无刷马达的兴起,有一些厂家在该领域有投入,但效果还不太明显。但单只从技术的角度来说,无刷电机是比较适合在泵类领域应用的,其体积、功率密度甚至成本都有一定的优势。
听几个朋友聊起,疫情三年过去,无刷马达水泵市场逐步在取代传统的水泵市场了,行业里有几家出货已经能达到200K级的用量了。尤其是未来中低压的运用场景比较多的情况下,无刷水泵在农业上运用会越来越普遍。
抽油烟机是厨房电器的重要组成部分,传统动力部分为单相感应异步电机。这其中一个重要的原因是变频的成本控制得不够好,目前变频的方案大概需要150元左右,而非无刷电机方案不要100元就能搞定,低成本的可能只需要30元左右。
如果抽油烟机的无刷电机方案能够把成本控制下来,转换率应该会更高,毕竟无刷电机的优势摆在那里,比如传统的SP马达、PSC马达功率范围是60W~300W,改成变频后,功率范围可降至30W~150W之间。
近两年来,健身房的相关器械电动化趋势越来越明显,特别是跑步机。现在采用外转子无刷电机的跑步机也是越来越多,其功率范围800W~2000W,转速多数在2000rpm~4000rpm之间,以高压方案为主。一般专业级别的跑步机产品里面有飞轮,以增加惯性,防止在停电时急停。
BLDC运用在平衡车和双轮电动车上也是很常见的一些运用。平衡车需要使用高电压的电源,通常需要使用12V或24V的电源。为了安全起见,电源应该具有过压保护和过流保护功能。
BLDC的运用是很广泛的,未来随着国内对节能高效的要求,会越来越普及。无刷逐步取代有刷只是时间问题。