电机

当今市场,产品竞争异常激烈,许多产品处于饱和或疲软状态,除了价格是消费者考虑的因素之外,用户更多考虑的是产品的质量、可靠性。因此质量是企业的生命,价格已不是企业竞争的唯一因素,更高的目标是追求产品质量的优越——产品的适用性和满足用户的要求。质量出自于生产过程,出自于管理。各个企业根据自己的特点,搞好产品质量,有不同的管理方式。提高产品质量意识,首先提升是骨干生产员工意识,然后是普通的生产工人,都树立产品质量放在第一位的思想,在生产中无论出现什么质量问题,首先是对事,如果是人为因素造成的,再查出责任人,决不隐瞒,坚决查处,应遵循以下“三不”放过原则:

①出现质量问题决不放过;
②问题的根源不查清楚决不放过;
③不找出解决问题的办法决不放过。 

1.完善生产车间的管理
①材料按类、统一放置在指定范围内整齐排放。
②所有的材料挂牌在指定位置堆放。

2.完善岗位责任制,班组成员除做好本岗位工作外,本岗位范围内的设备保护,环境卫生等必须在任何时候都保持良好。 这种做法不仅规范了管理,而且提高了工人的责任感和紧迫感,对有关制度的理解和执行起到了积极的作用。

3.建立质量互保制度,对生产作业中的质量严格把关,对上道工序的半产品严格把关,有质量问题的及时反映,确保合格的产品入库。

4 .在生产过程中必须常常对产品参数进行测量,不符合的及时反映并进行调整,这样进一步保证出厂产品质量起到有效作用。

6.凡是出现违规行为,坚决以通报的形式向全员公布。这种做法对工人及管理者的思想起到一定的教育作用。

7.对及时发现质量问题,避免事故进一步扩大的有功人员给予表扬奖励。这种做法是鼓励全体员工参与质量管理,效果是明显的。

通过务实的监控,提高了工人的质量认识,工人能很主动自觉地想办法解决在生产过程中遇到的问题,质量有一定的提高,对降低生产成本起到积极的作用。我们的做法是遵循“凡是出现容易避免的的质量事故从重处罚,难于避免的质量事故相对从轻处罚”的原则。能查出责任人的处罚落实到个人,不能查出责任人的处罚落实到整个班组或作业区。这种做法对提高成品工人树立质量第一的认识起到了积极的作用,质量的把关由原来检查员的监督检查变成了全员的质量监控,使产品的质量进一步提高。

质量是企业的生命。在现代社会,企业的竞争实质上是产品的竞争,而产品的的竞争力主要体现在质量上。个行业著名企业之所以具有强大的竞争力,很重要的一点,就在于它们始终围绕产品质量既是挑战又是机遇这一主题,改善经营管理,发展新技术,从而生产出质量更高的产品。

产品质量是企业生存的关键,企业要想生存和发展必须提高产品质量,用科学技术,人才创造力,加强企业管理,提高产品竞争力,更好为用户提供满意的产品。质量是企业效益、发展、信誉的基础,有了质量的提升,才有企业的市场。因此,关注质量,企业才有可能发展。关注人们的需要,企业才有可能立于不败之地,产品质量和经济效益是辩证统一的,没有好的质量,没有人们满意产品,就没有好的经济效益。质量是企业的生命,企业的生存在于质量,企业的发展壮大也在于质量,走质量效益型发展道路,不断提高产品质量是企业永恒的主题。

本文转自:如何提高产品质量,电机行业必看!

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行星减速机( Planetary GearBox)是伺服减速机的一种。

它是运动控制系统中连接伺服电机和应用负载的一种机械传动组件。

如上图所示,右侧是动力输入,连接伺服电机;左侧是输出轴,连接设备机械负载。

行星减速机与伺服电机合体以后是酱婶儿的。

行星减速机在机械设备的运控系统中起到的作用主要包括:

传输电机动力和扭矩;
传输和匹配动力转速;
调整应用端机械负载与驱动侧电机之间的惯量匹配;

从内部结构看,如上图所示,(自右向左)行星减速机大致由电机侧(输入侧)轴承、电机侧法兰、输入轴、行星齿轮组、输出轴、输出侧(负载侧)法兰和负载侧轴承几个部分组成。

而在这一系列组件的中间位置,就是任何行星减速机都必须搭载的核心传动部件:

- 行星齿轮组 -

可以看到,在行星齿轮组的结构中,有多个齿轮沿减速机壳体内圈环绕在一个中心齿轮周围,并且在行星减速机运转工作时,随着中心齿轮的自转,环绕在周边的几个齿轮也会围绕中心齿轮一起“公转”。因为核心传动部分的布局非常类似太阳系中行星们围绕太阳公转的样子,所以这种减速机被称为“行星减速机”。

中心齿轮通常被称为“太阳轮”,由输入端伺服电机通过输入轴驱动旋转。

多个围绕太阳轮旋转的齿轮被称为“行星轮”,其一侧与太阳轮咬合,另一侧与减速机壳体内壁上的环形内齿圈咬合,承载着由输入轴通过太阳轮传递过来的转矩动力,并通过输出轴将动力传输到负载端。

正常工作时,行星轮围绕太阳轮“公转”的运行轨道就是减速机壳体内壁上的环形内齿圈。

当太阳轮在伺服电机的驱动下旋转时,与行星轮的咬合作用促使行星轮产生自转;同时,由于行星轮又有另外一侧与减速机壳体内壁上的环形内齿圈的咬合,最终在自转驱动力的作用下,行星轮将沿着与太阳轮旋转相同的方向在环形内齿圈上滚动,形成围绕太阳轮旋转的“公转”运动。

通常,每台行星减速机都会有多个行星轮,它们会在输入轴和太阳轮旋转驱动力的作用下,同时围绕中心太阳轮旋转,共同承担和传递减速机的输出动力。

不难看出,行星减速机的电机侧输入转速(即:太阳轮的转速),要比其负载侧输出转速(即行星轮围绕太阳轮公转的速度)要高,这也是为什么它会被称作“减速机(Reducer)”的原因。

电机驱动侧与应用输出侧之间的转速比值,称为行星减速机的减速比,简称“速比”,通常在产品规格中用字母 “ i ” 表示,它是由环形内齿圈与太阳轮的尺寸(周长或齿数)之比决定的。一般情况下,具有单级减速齿轮组的行星减速机速比通常在 3 ~ 10 之间;速比超过 10 以上的行星减速机,需要使用两级(或以上)的行星齿轮组减速。

在正常运转工作时,行星减速机的输出

转速 = 驱动侧(电机侧)转速 ➗ 速比 i;
转矩 = 电机侧输入转矩 X 速比 i ;

例如,驱动侧(电机侧)接入的伺服电机转速为 3000 RPM,此时如果选用减速比为 4 的行星减速机,那么在减速机负载侧(输出侧或设备应用端)的输出转速将仅为电机的 1/4,也就是 750 RPM;而与此同时,这台行星减速机在其负载侧提供的输出转矩将高达电机侧输入转矩的 4 倍,换句话说,若要在减速机的负载侧(设备应用端)获得 120 Nm 的转矩输出,输入端的伺服电机仅需要具备 30 Nm 的转矩输出能力。

和所有运控传动机构一样,在运控设备中使用行星减速机时,也需要考虑到其传动效率、刚性和精度。

而由于在运转时的咬合齿数较多,齿轮咬合的总体接触面积也比较大,因此,相比普通的固定齿轮减速机,行星减速机的动力传输效率更高,具备更强的转矩动力输出能力,同时其传动刚性也更硬。

通常,伺服行星减速机的传动效率可以达到 97% 以上,背隙一般低于 3 arcmin,刚性可达 3 Nm/arcmin 甚至更高。

最后,让我们再来通过一组视频,快速了解一下行星减速机是如何工作的。

本文转自:行星减速机入门

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作为伺服电机内部几乎唯一的电子元器件,反馈编码器真的可以算的上是易损部件了,其损坏原因大致可以分为机械损伤、电气损坏和环境影响...等几个方面。

机械损伤

伺服反馈编码器故障中最常见的就是各种机械损伤,包括由于机械振动、碰撞、冲击、磨损等因素造成的编码器内部元件结构(码盘、轴和轴承...等)的硬件损坏。

振动

过大的机械振动极有可能造成编码器码盘、轴和轴承的损伤。

对于伺服反馈来说,有些振动是由电机本体的振动引起的,例如:电机所处的机械结构的振动、电机需要随负载连续运动...等等,这种情况是比较容易预防和避免的,因为这种振动看上去就比较直观,也容易测量和采取纠正措施,只要能够将电机本体的振动强度控制在其标称的振动等级(加速度和频率)范围内,就基本上可以避免这种振动对伺服电机和反馈带来的危害了。

还有一些情况,振动是在电机运行过程中伴随机械轴旋转而引起的,例如:伺服电机轴输出侧受到过大的轴向力作用,在运转时发生前后窜动造成编码器机械轴的轴向振动;或者,伺服电机在运转时,其输出轴长期受到过大的径向力作用,造成电机轴和轴承的磨损,进而使得电机轴在高速旋转时因偏心而产生强烈振动...等等。

这些振动基本上与电机本体和设备机械结构的振动没有太大关系,而是和电机运行时其输出轴的受力情况以及轴 / 轴承的磨损情况密切相关的,即使从电机本身看不出任何振动,反馈编码器也很有可能因为这些异常的轴向或径向振动而受损;同时由于此类振动主要发生在电机内部高速旋转的机械轴上,具有很强的隐蔽性,其危害往往会被人们忽视。

不过,要预防这种因电机轴振动造成的编码器故障或损坏也并不难,只是需要在伺服电机的安装、使用和维护时,确保其在运行过程中轴向力和径向力在产品标称的限值范围以内。

冲击

和所有机电类产品一样,伺服电机和反馈编码器产品也会有额定的抗冲击加速度限值标称。过大的冲击力将可能导致伺服编码器码盘、轴、轴承、集成线路板和芯片的损坏、甚至整个反馈编码器的损毁和报废。

因此,在使用伺服电机过程中,须尽量避免其本体受到任何外力的撞击,尤其要防止对电机输出轴的冲撞和敲击,无论是来自轴向或径向的,例如:在往电机输出轴上安装各种传动轴套(同步带轮、联轴器、减速机轴套...等等)时,或者在将电机安装到传动机构的过程中,切勿用力敲击电机轴和外壳本体。

磨损

另一种机械损伤,就是伺服反馈编码器轴和轴承的磨损。虽然并不是很常见,但也需要引起一定的重视。

它有可能是因为电机轴长期振动(轴向或径向)造成的;也有可能是由于电机轴超速运转而引起的,尽管一般伺服电机很少出现超速运转的状况,并且反馈编码器的最大允许转速要比伺服电机的峰值转速高出许多,但是在某些异常情况下,例如:反馈信号受到干扰、伺服电机整定错误、垂直负载失控坠落...等等,反馈编码器因为电机“被”超速运转而受损的风险还是依然存在的。

电气损坏

在各种伺服反馈编码器故障中,电气损坏也是经常发生的。

一方面,当伺服电机或 / 和编码器反馈线路处在电磁兼容性能较差的机电系统环境中时,在其信号回路上可能会因为受到较强电磁噪声干扰而瞬间产生极高(几千甚至上万伏特)的高频冲击电压,导致编码器信号电路的损坏。

另一方面,编码器外部线路的异常,例如:短路、断路、接错线、极性接反、电源异常(如波动)...等等,也都有可能造成伺服反馈的电气故障或损坏。

前面两种故障应该算是比较纯粹的电气故障,和通用编码器的电气故障是一样的。

还有一种电气损坏是伺服反馈所特有的,是由于电机的机械损伤而引起的。如果伺服电机在运转时,因其输出轴长期受到过大的轴向或径向力作用,造成轴和轴承的磨损,就会在电机内部产生大量金属屑和粉尘,当这些金属粉尘附着在反馈编码器的线路板上时,极有可能因短路而造成其内部电路的故障或损坏。

环境影响

这里所说的环境,首先当然还是指伺服电机所处的物理环境,包括:湿度、温度、滴液、油污、粉尘、腐蚀...等等。

很多故障伺服电机返厂后的维修报告里,都会提到反馈编码器因受到污染物的侵蚀而损坏,例如:浸液、粉尘...等等。

这些污染物进入电机内部原因很多,可能是电机自身防护等级不足以抵御恶劣的应用环境,例如:将 IP54 的伺服电机置于需要用水冲洗的食品卫生设备...;也可能是不当的安装使用方法造成的,例如:将没有安装轴封的电机轴向上安装在有液体飞溅的环境中,或者因电机插头 / 插座选用不当使得液体沿其电缆接口渗入电机内部...等等。

因此,伺服电机本身的 IP 防护等级,以及产品应用集成和运行维护时所采取的环境防护措施就显得非常重要了。

不过,仅仅做好对伺服电机的应用防护还是远远不够的,因为对于伺服反馈来说,它还会受到电机内部环境的影响。

从污染物方面看,正像前文所说,伺服反馈编码器的防护等级大都在 IP20
~ IP40,如果伺服电机在运转时,其输出轴长期受到过大的轴向或径向力作用,会造成电机轴和轴承的磨损,从而在电机内部产生大量粉尘和碎屑,它们不仅可能会因为附着在反馈编码器的线路板上导致其内部电路的损坏,也有可能因为大量堆积而影响电气元件的散热和机械轴承的润滑。而这其实和伺服电机自身所具备的防护等级并没有太大关系。

而如果再看温度方面对伺服反馈编码器的影响,则主要就是来自于伺服电机内部了,因为其绕组线圈在连续运行时的实际温度往往远高于周围环境温度,这对于紧贴在电机轴末端安装着的伺服反馈编码器来说,是一个极大的挑战和威胁。通常伺服反馈的工作温度范围极限可达 +110°C ~ +120°C,过高的电机运行温度,将可能导致反馈编码器内部电路工作不稳定甚至发热损坏。因此,合理规划伺服电机的动作周期和运行负荷,防止出现过高的绕组温度,对于保护其内部集成的反馈编码器,也是十分重要的。

有没有发现,电机轴异常受力是会从各个方面威胁到伺服反馈编码器的正常工作的。

针对上面这些可能造成伺服反馈编码器损坏的故障原因,为了提升伺服电机用户的应用体验,这些年不少编码器厂家都对旗下伺服反馈产品作出了一些技术上的改进,例如:

为了提升伺服反馈元件抗机械振动和冲击的能力,使用金属(如镍合金)作为制作码盘的材料,或使用小尺寸(如半径仅为 2mm)的码盘;

采用数字通讯接口作为伺服反馈信号输出,以提升系统抗 EMI 电磁噪声干扰的能力;

增加短路保护、反极性保护、电源宽电压...等设计,以减少用户因为操作(如接线)错误而引起元件损坏的机率;

采用金属外壳、增加油封,以提升伺服反馈的防护等级;

不过,无论产品有哪些改进和发展,我还是要提醒大家不要忘记,严格按照产品的安装使用要求对伺服电机进行合理的应用操作。

本文来源:伺服编码器损坏的主要原因

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现代冲压技术是集设备、模具、材料和工艺等多种技术于一体的高新技术。一个好的马达铁芯需要由精密的五金冲压模具,采用自动铆接的工艺,然后利用高精密度冲压机台冲压出来。

这样做的好处是,可以最大程度地保证其产品的平面的完整度,最大程度地保证其产品精度。

高速冲压技术是近20年发展起来的先进成形加工技术。电机定转子铁芯零件的现代冲压技术是用高精度、高效率、长寿命、集各工序于一副模具的多工位级进模在高速冲床上进行自动化冲制,其冲制过程是冲制条料从卷料上出来后,先经过校平机进行校平

再通过自动送料装置进行自动送料,然后条料进入模具,可以连续完成冲裁、成形、精整、切边、铁芯自动叠片、带扭斜叠片落料、带回转叠片落料等工序的冲制,到铁芯零件成品从模具中输送出来,整个冲制过程都是在高速冲床上自动完成的(如图1所示)。

目前用于冲制电机定转子铁芯零件方面的现代冲压设备主要有:德国有:SCHULER舒勒、日本有:AIDA高速冲床、DOBBY高速冲床、ISIS高速冲床,美国有:MINSTER高速冲床,台湾有:瑛瑜高速冲床等。

这些精密高速冲床,具有高的送料精度、冲压精度和机器的刚度、可靠的机器安全系统,其冲压速度一般多在200~600次/min范围,适合于冲制电机定转子铁芯的自动叠片和带扭斜、回转自动叠铆片的结构零件。

(一) 电机定转子铁芯级进模概述

在电机行业中,定、转子铁芯是电机上的重要零部件之一,它的质量好坏直接影响到电机的技术性能。

传统制作铁芯方法是用一般普通模具冲制出定、转子冲片(散片),经过齐片,再用铆钉铆接、扣片或氩弧焊等工艺过程制成铁芯,对于交流电机转子铁芯还需用手工进行扭转出斜槽,步进电机要求定、转子铁芯磁性能和厚度方向均匀,定子铁芯和转子铁芯冲片之间分别要求旋转一定的角度,如用传统方法制作,效率低,精度很难达到技术要求。

现在随着高速冲压技术的迅速发展,在电机、电器等领域,已广泛采用高速冲压多工位级进模制造自动叠片式的结构铁芯,其中定、转子铁芯还可以带扭转叠斜槽、冲片之间带大角度回转叠铆结构等,与普通冲模相比,多工位级进模具有冲制精度高、生产效率高、使用寿命长、所冲制铁芯尺寸精度一致性好、容易实现自动化、适合大批量生产等优点,是电机行业精密模具发展的方向。

定、转子自动叠铆级进模具有制造精度高、结构先进、带有技术性要求高的回转机构、计数分离机构及安全机构等,铁芯自动叠铆、转子带扭斜叠铆、大角度回转叠铆的冲制工步都是放在定、转子冲片落料工位上完成的。级进模上的主要零件凸模、凹模都采用硬质合金材料,每磨一次刃口可冲150万次以上,模具总寿命在1.2亿次以上。

(二) 电机定转子铁芯自动叠铆技术

级进模上带自动叠铆技术就是要把原来传统制作铁芯的工艺过程(冲出散片-齐片-铆合)放在一副模具内完成,即在级进模的基础上增加了新的冲压工艺技术,除了冲定、转子上的轴孔、槽孔等冲片形状要求外,增设了定、转子铁芯叠铆需要的叠铆点及起叠铆点分离作用的计数孔的冲压工位,并将原来定、转子的落料工位改变成先起落料作用,然后使各冲片再形成叠铆过程和叠片计数分离过程(以确保铁芯厚度)的叠铆工位,如定、转子铁芯需要带扭转、回转叠铆功能的,在级进模转子或定子落料工位的下模上要带有扭转机构或回转机构,由叠铆点在冲片上不断改变或转动位置而实现这一功能的,从而满足在一副模具内自动完成冲片的叠铆和回转叠铆的技术要求。

1、铁芯自动叠片形成的过程是:在定、转子冲片适当部位上冲出一定几何形状的叠铆点,叠铆点的形式如图2所示,上部是凹陷形孔,下部是凸起的,然后将同一名义尺寸的上一冲片凸起部分嵌入到下一冲片的凹陷形孔时,在模具中落料凹模收紧圈内自然形成“过盈”,达到紧固连接的目的,如图3所示。

在模具内铁芯形成的过程是,在冲片落料工位上使上一片叠铆点的凸起部位正确地与下面一片的叠铆点凹形孔部位重合在一起,当上面一片受到落料凸模压力作用时,下面一片借助其外形与凹模壁摩擦所产生的反作用力使两片产生叠铆。

这样,通过高速自动冲床连续不断的冲制,就可以得到一片挨着一片排列、毛刺是同一方向而且具有一定叠厚的整齐铁芯。

2、铁芯叠片厚度的控制方法是,在铁芯预定的片数时,把最后一片冲片上的叠铆点冲穿,使铁芯按预定的片数分离,如图4所示。在模具结构上设置有自动叠片计数分离装置,如图5所示。

在计数凸模上面有一个抽板机构,抽板由气缸带动,气缸动作由电磁阀控制,电磁阀根据控制箱发出的指令而动作。

冲床每一次行程信号都输入到控制箱里,当冲到所设定片数时,控制箱会发出信号,通过电磁阀和气缸,使抽板动作,从而使计数凸模达到计数分离的目的,即在冲片的叠铆点上达到计量孔被冲穿和不冲计量孔的目的。

铁芯的叠片厚度可以自行设定。另外,有的转子铁芯的轴孔因支承结构的需要,要求冲制成有2段或3段台肩沉孔。

如图6所示,级进模上要同时完成冲制这种有台肩孔工序要求的铁芯,可采用上述相类似的结构原理,模具结构如图7所示。

3、铁芯叠铆结构形式有两种:第一种是密叠式,即叠铆成组的铁芯不需要在模具外再加压,出模即可达到铁芯叠铆的结合力。第二种是半密叠式,出模时已叠铆的铁芯冲片之间有间隙,还需要再加压才能保证结合力。

4、铁芯叠铆的设置及数量的确定:铁芯叠铆点位置的选择应根据冲片的几何形状确定,同时考虑到电机的电磁性能及使用要求,模具上应考虑叠铆点的凸模、凹模镶块位置是否有干涉现象及落料凸模相应叠铆顶杆孔位置离边上距离的强度问题。

叠铆点在铁芯上分布应对称和均匀,叠铆点的数量及大小应根据铁芯冲片之间要求的结合力大小来确定,同时必须考虑到模具的制造工艺性。如铁芯冲片之间带有大角度回转叠铆的,还要考虑叠铆点的等分要求等。如图8所示。

5、铁芯叠铆点的几何形状有:

(a)圆柱形叠铆点,适用于铁芯的密叠式结构;

(b)V型叠铆点,该叠铆点的特点是铁芯冲片之间的连接强度大,适用于铁芯的密叠式结构和半密叠式结构;

(c)L型叠铆点,该叠铆点形状一般用于交流电机转子铁芯的扭斜叠铆,适用于铁芯的密叠式结构;

(d)梯形叠铆点,该叠铆点有园梯形和长梯形叠铆点结构之分,两者都适用于铁芯的密叠式结构,如图9所示。

6、叠铆点的过盈量:铁芯叠铆的结合力大小与叠铆点的过盈量有关,如图10所示,叠铆点凸台的外径D与内经d的尺寸差(即过盈量),由冲制叠铆点凸模与凹模的刃口间隙确定,所以选取合适的间隙是保证铁芯叠铆强度以及叠铆难易程度情况的一个重要部分。

(三)电机定转子铁芯自动叠铆的装配方法

1、直接叠铆:在一副级进模的转子 落料或者定子落料工步上,将冲片直接冲入落料凹模之中,当冲片叠压于凹模和凹模下面的收紧圈内时,靠每一冲片上的叠铆凸出部位使各冲片固定在一起。

2、带扭斜叠铆:铁芯上每一冲片之间要旋转一个小角度再叠铆,这种叠铆方法一般多用于交流电机的转子铁芯上。其冲制过程是,冲床每冲一次后(即冲片冲入落料凹模之内后),在级进模的转子落料工步上,由转子落料凹模、收紧圈和回转套组成的回转装置旋转一个小角度,旋转量可以改变和调整,即冲片冲下后,就被叠铆在该铁芯上,接着回转装置内的铁芯再旋转一个小角度。这样冲制出的铁芯即带叠铆又带扭转,如图11所示。

带动模具内回转装置转动的结构形式有二种;一是由步进电机带动的转动结构形式,如图12所示。

二是由模具上模的上下运动所带动的转动(即机械式扭转机构),如图13所示。

3、带回转叠铆:铁芯上每一冲片之间要转动一个规定的角度(一般为大角度)再叠铆,冲片之间转动的角度一般有45°、60°、72°、90°、120°、180°等大角度回转形式,这种叠铆方法可以补偿由于冲制材料厚度不均匀引起的叠层积累误差和改善电机磁性能的特性。其冲制过程是,冲床每冲一次后(即冲片冲入落料凹模之内后),在级进模的落料工步上,由落料凹模、收紧圈和回转套组成的回转装置转动规定的一个角度,每次转动的规定角度要精确。即冲片冲下后,就被叠铆在该铁芯上,接着回转装置内的铁芯再转动规定的角度。

这里回转是以每一冲片铆点数为基础的冲制过程。带动模具内回转装置转动的结构形式有二种;一是由高速冲床曲轴运动所输送出来的转动,通过万向节、连接法兰和联轴器等带动回转驱动装置,然后回转驱动装置带动模具内的回转装置转动。如图14所示。

二是由伺服电机带动的转动(需配备专用电器控制器),如图15所示。一副级进模上的带回转形式可以是单回转形式,也可以是双回转形式,甚至是多回转形式,它们之间回转的角度可以相同也可以不同。

4、带回转扭斜叠铆:铁芯上每一冲片之间要转动一个规定的角度再加上一个扭斜小角度(一般为大角度+小角度)再叠铆,这种叠铆方法用于铁芯落料外形是圆形的形状,大回转用于补偿由于冲制材料厚度不均匀引起的叠层积累误差,小的扭转角度是交流电机铁芯性能所需要的转动。

其冲制过程与前面的冲制过程相同,不同的形式是转动角度大而且不是整数。目前带动模具内回转装置转动的常用结构形式是用伺服电机带动的(需配备专用电器控制器)。

(四)扭转和回转运动的实现过程

级进模在高速冲载过程中,冲床的滑块在下死点时,凸模和凹模之间是不允许有转动现象的,所以扭转机构、回转机构的旋转动作必须是间断运动,而且要与冲床滑块的上下运动相协调。

具体要求实现转动过程是:在冲床滑块每一次行程中,滑块在曲轴转至240º~60º范围內,回转机构发生转动,在其它角度范围內处于静止状态,如图16所示。

其回转范围设定的方法:如采用回转驱动装置带动的转动,调整范围就在该装置上进行设置的;如采用电机带动的转动,就在电器控制器上进行设定或者通过感应接触器进行调整接触范围;如采用机械式带动的转动,则通过杠杆转动的范围进行调整。

(五)回转安全机构

由于级进模在高速冲床上进行冲制,对于带大角度回转模具结构,如果定、转子冲片落料外形不是圆形,而是方形或带有齿形等异形的形状时,为保证每次落料凹模回转停留的位置正确无误,确保落料凸模和凹模零件的安全,在级进模上必须设置有回转安全机构。回转安全机构的形式有:机械安全机构和电器安全机构。

(六)电机定转子铁芯现代冲模的结构特点

电机定转子铁芯级进模的主要结构特点有:

1. 模具采用双导向结构,即上下模座靠四根以上大的滚珠式导柱导向,各卸料装置与上下模座有四根小导柱导正,保证模具有可靠的导向精度;

2. 从方便制造、检测、维修、装配上的技术考虑,模具板料采用较多拼块式结构和组合式结构;

3. 除了有级进模的常用结构如步距导正系统、卸料系统(由卸料板主体和分体式卸料板组成)、导料系统和安全系统(误送检测装置)外,有电机铁芯级进模特殊的结构:如铁芯自动叠片的计数分离装置(即抽板结构装置)、冲制铁芯叠铆点结构及铁芯落料叠铆点顶杆结构、冲片落料再叠铆的收紧结构、扭转或回转装置、大回转的安全装置等;

4. 由于级进模主要零件凸模与凹模材料常用硬质合金,从加工特点和材料的价格因素方面考虑,凸模采用压板式固定形式结构、凹模采用镶拼式结构形式,便于装配和更换。

电机定转子铁芯现代冲模技术的现状及发展

电机定转子铁芯自动叠片技术在70年代由美国、日本最早提出并研制成功,从而使电机铁芯的制造技术取得了突破性的进展,给高精度的铁芯自动化生产开辟了新路。

我国研制这项级进模技术是从80年代中期开始的,最早是通过对引进模具的技术消化、吸收得到的实践经验,到后来自主研制这类模具,都有了较快的发展,并在国产化方面取得了可喜的成果,从原来靠引进这类模具,到我们自己能研制这类高档精密模具,提高了电机行业精密模具的技术水平。

特别是最近10年,随着我国精密模具制造工业的快速发展,现代冲模作为特殊的工艺装备,在现代制造业中越来越重要。电机定转子铁芯现代冲模技术也得到了全面、迅速的发展,最早只能在少数几家国营企业能够设计制造,发展到现在能够设计制造这类模具企业已有许多家,而且研制这类精密模具技术水平日趋成熟,并已开始出口到国外,加快了我国现代高速冲压技术的发展。

目前,我国电机定转子铁芯现代冲模技术主要体现在以下几个方面,其设计制造水平已接近国外同类模具的技术水平:

1. 电机定转子铁芯级进模的整体结构(包括双导向装置、卸料装置、导料装置、步距导向装置、限位装置、安全检测装置等);
2. 铁芯叠铆点结构形式;
3.级进模上带自动叠铆技术、带扭斜、回转技术;
4. 冲制出铁芯的尺寸精度和铁芯牢度;
5. 级进模上主要零件的制造精度、镶拼精度;
6. 模具上选用标准件零件程度;
7.模具上主要零件材料的选用;
8. 模具主要零件的加工设备。

随着电机品种的不断发展、创新和装配工艺的更新,对电机铁芯的精度要求越来越高,这对电机铁芯级进模提出了更高的技术要求,其发展趋势是:

1. 模具结构的创新应成为电机定转子铁芯现代冲模技术发展的主旋律;
2. 模具整体水平向超高精密和更高技术方向发展;
3. 电机定转子铁芯带大回转加扭斜叠铆技术的创新发展;
4. 电机定转子铁芯冲模向多排样、无搭边、少搭边冲压技术方向发展;
5. 随着高速精密冲床技术的不断发展,模具应适合更高冲压速度的需要。

本文转自:机床冲压技术,如何确保高精度?以电机定转子铁芯为例

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近日,国际市场调研组织MR发布了一份报告,预估2022年全球微电机销售额有望突破400亿美元,预估在未来10年增长率有望达到6.9%,其中无刷直流电机的需求将引爆电机市场。

近年来无刷直流电机凭借着轻、便、小等优点,在市场上得到了广泛的应用,那么未来电机行业有望进入“无刷时代”吗?

直流无刷主流化

生活水平的提高、办公自动化的发展,人们对家用电器等设备要求越来越趋向于智能化、便携化,而作为执行元件的重要组成部分,电机必须具备快速、精准、高效等特点,直流无刷电机的应用也因此而迅速增长。

恒驱(深圳)电机有限公司总经理张宸华说:“以前的碳级电机,又大又笨重,在工作中易磨损、后期维修费用高,而直流无刷电机保持了传统直流电动机良好的动、静态调速特性,结构简单、运行方便、易于控制。所以电机的升级换代,直流无刷电机的使用是大势所趋。”

挑战面前把握三大趋势

中商产业研究院发布的《2015-2020年中国直流无刷电机行业市场调查与投资前景研究报告》指出:目前我国的无刷电机企业相对较少,多数直流电机企业都是近几年才开始规模化生产,而随着需求市场品类的创新要求,我国电机企业由于缺乏核心技术,将面临市场发展瓶颈期。

张宸华对大比特记者说:“在国外基本每个家庭都有1-2套的电机工具设备,直流无刷技术的应用非常广。我国无刷直流电机普及率不高,产品研发与制造也没有国外做的好,质量差、使用寿命短,远远不及国外的产品,中国企业应当把更多的注意力放在无刷直流电机的研发、制造、销售上面。”

直流无刷电动机是一种高投入、高产出的行业,收益与风险并存,所以电机企业在布局时应考虑市场因素,不可盲目投入。据中商研究院发布的报告显示:近年来由于原材料、电子和控制技术的不断冲击,直流无刷必然朝着小型化、数字化、长寿命和高可靠性的方向发展,所以研究开发性能更优的小功率永磁直流无刷电机才是时代的需要。

提高核心技术、研发小功率电机、正确分析市场、理性有序布局的同时,Global Micro Motor Market还提出了微电机未来十年发展中将引来直流无刷电机需求最大化、高精度压电微电机技术标准化、信息处理设备(包括通讯设备)需求增加三大趋势。

虽说现阶段电机市场中,依旧以各种交流电动机和直流电动机占主导地位,但直流无刷电动机未来几年的市场前景较为乐观,中国电机企业应牢牢把握趋势,争取早日把中国直流无刷电机在全球电机市场中份额做大做强。

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ADI凭借在优化系统级信号处理性能方面的成熟经验和种类丰富的产品,为开发人员提供针对商用大飞机的解决方案。ADI解决方案提供此应用相关的系列产品,如用于飞机导航子系统、通信子系统、雷达与监控子系统、电源与推进子系统、机仓娱乐子系统的产品等等。

ADI侧重支持的商用航空领域

ADI拥有一支由营销和应用设计成员组成的团队,致力于支持航空业。目前侧重支持以下五个领域:

01、航空电子——航姿参考系统

* MEMS惯性测量单元(IMU)
* 接口驱动器和隔离器
* 用于模拟输入的高速数据转换器

02、航空电子—通信

* 收发器解决方案
* 空对地
* 空对空
* 放大器、滤波器、隔离器和模块
* 低功耗无线监控

03、电源和推进

* 高温/增强性能
* 电源管理和监控
* 驱动和控制

04、安全和监控

* 雷达
* 监控和天气
* 障碍物探测
* HUMS
* 加速度计、转换器和DSP
* ADS-B/无线监控

05、机身

* 电机控制电路/电源/隔离
* 加密和可信网络
* LVDT/RVDT
* 精密转换器
* 线性放大器

为何选择ADI

ADI拥有一支致力于支持全球广阔市场中航空开发和生产的团队,并不断扩大产品的适用性以支持快速发展的市场。还有,ADI用于构建和支持客户的航空电子和无人系统市场方面拥有专业技术。

主要挑战和系统设计考量

航空航天设计中的主要挑战是——

RTCA(航空无线电技术委员会)考量以及DO 178B/C、DO 160和DO 254功能安全认证要求。这些要求极其严格和详细,需要慎重考虑设计以及其中包含的元件。

许多问题主要围绕着复杂元件、冗余路径和已知故障模式展开。根据对飞行安全的影响,认证要求变得越来越复杂。

航空业正在使用电子系统取代气动和液压器件。就温度、腐蚀性等而言,元件和组件处于更恶劣的环境条件下。

ADI为许多航空航天大客户提供支持,提供DO 178/DO 254认证所需的文档。同样重要的是,ADI拥有用于航天业的高性能器件工 艺和目录,这些器件采用镍钯金引脚架构(降低锡须影响)和专用 非铜内部线焊(抗腐蚀),其工作温度范围为–55°C至+125°C (部分 高达+175°C)。

商用航空信号链

增强型产品

目前,ADI目录中有100多种增强型产品(EP)产品和600多种采用镍钯金引脚架构的器件。ADI公司继续推出新的EP器件,以支持商用航空市场。未来,ADI会一如既往将传统器件改造为实用型EP器件。

* 产品的额定温度范围达到–55至+125°C;
* 引脚表面处理默认为NiPdAu,有些封装采用SnPb;
* EP器件将具有单独的数据手册;
* 受严格控制的生产设施包括一个组装厂、一个测试厂和一个制造厂。

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电机和电源控制逆变器设计人员都会遇到相同的问题,即如何将控制和用户接口电路与危险的功率线路电压隔离。隔离最主要的要求是方式功率线路电压损坏控制电路,更重要的是,保护用户受到危险电压伤害。系统必须符合相应国际标准规定的安全要求,例如涵盖电机驱动和太阳能逆变器的IEC 61800和IEC62109。这些标准主要注重符合性测试。标准的符合性测试会如何赋予工程师自由度?标准会在安全性方面为工程师提供指导,但如何赋予工程师自由度,以便可以选择符合目标系统规格以及标准的相应架构、电路和元件呢?这些是由电路满足在效率、带宽和精度方面提供系统所需性能,同时又满足安全隔离要求来决定的。设计创新系统的难题是,为现有架构、电路和元件制定的设计规则可能不再适用。因此,工程师需要花时间认真评估新电路或元件符合EMC和安全性标准的能力。某些地区工程师的责任更大,一旦所设计系统的安全功能失效并导致伤害,工程师可能需要承担个人责任。本文探讨了系统架构选择对电源和控制电路设计以及系统性能的影响。本文还将说明最新可用隔离元件的性能提升如何帮助替代架构在不影响安全性的前提下提升系统性能。

隔离架构
我们关心的问题是您需要根据用户提供的命令,安全地控制从交流电源到负载的能量流动。此问题在图1所示的高电平电机驱动系统图中针对以下三个电源域进行了阐述:给定、控制和功率。安全性要求是,用户给定电路必须与功率电路上的危险电压进行电位隔离。架构决策取决于隔离栅放置在给定和控制电路之间还是控制和功率电路之间。在电路之间引入隔离栅会影响信号完整性并增加成本。模拟反馈信号的隔离尤其困难,因为传统变压器方法会抑制直流信号分量并引入非线性。低速时的数字信号隔离相当简单,但在高速或需要低延迟时则非常困难,并且耗电量巨大。带3相逆变器的系统中的电源隔离尤为困难,因为有多个电源域连接至电源电路。电源电路有四个不同域,这些域需彼此之间需要功能性隔离;所以高端栅极驱动和绕组电流信号需要与控制电路功能性隔离,即使两者可能与功率地共地。

图1. 电机控制系统中的隔离架构

图1. 电机控制系统中的隔离架构

非隔离式控制架构在控制和电源电路之间存在共同的接地连接。这样电机控制ADC可获取电源电路中的所有信号。电机绕组电流流入低侧逆变器臂时,ADC在基于中心的PWM信号的中点处进行采样。低侧IGBT栅极的驱动器可以是简单的非隔离式,但PWM信号须经由具有功能性隔离或电平移位转换实现与三个高侧IGBT栅极隔离。命令和控制电路之间的隔离造成的复杂性取决于最终应用,但通常涉及使用独立系统和通信处理器。简单处理器即可管理前面板接口并在慢速串行接口上发送速度命令的架构在家用设备或低端工业应用中可以接受。由于命令接口的高带宽要求,非隔离式架构在用于机器人和自动化应用的高性能驱动器中较少见。

隔离式控制架构在控制和命令电路之间存在共同的接地连接。这使得控制和命令接口之间可以实现非常紧密的耦合,并且可使用单个处理器。隔离问题转到电源逆变器信号上来,从而带来一系列不同挑战。栅极驱动信号需要相对高速的数字隔离来满足逆变器的时序要求。由于存在非常高的电压,磁性或光学耦合的驱动器在隔离要求极高的逆变器应用中表现良好。直流母线电压隔离电路的要求则适中,这是因为其需要的动态范围和带宽较低。电机电流反馈是高性能驱动器中最大的难题,因为其需要高带宽和线性隔离。电流互感器(CT)是很好的选择,因为它们提供的隔离信号能够轻松测量。CT在低电流时具有非线性,不会传输直流电平,但广泛用于低端逆变器中。CT还用于带非隔离式控制架构的大功率逆变器,因为这些场合下采用分流电阻采样会导致损耗太大。开环和闭环霍尔效应电流传感器可测量交流信号,因此更适合高端驱动器,但受失调影响。阻性分流器可提供高带宽、线性信号,而且偏移低,但需要与高带宽、低偏移隔离放大器相匹配。通常,电机控制ADC可直接采样隔离电流信号,但下一节描述的替代测量架构可将隔离问题转移到数字域,并且能够大幅提升性能。

使用隔离式转换器的逆变器反馈
改善隔离系统线性度的一种常见方法是将ADC移至隔离栅的另一侧并隔离数字信号。在许多情况下,这需要将串联ADC与数字信号隔离器结合使用。由于对电机电流反馈存在高频的特殊要求,以及需要对驱动保护进行快速响应,因此可选择Σ-Δ型ADC。Σ-Δ型ADC配有一个可将模拟信号转换为一位码流的线性调制器,其后配备可将信号重构为高分辨率数字字的数字滤波器。此方法的好处是可使用两种不同的数字滤波器:较慢的用于高保真反馈,另一个低保真快速滤波器用于保护逆变器。在图2中,绕组分流器用于测量电机绕组电流,隔离式ADC用于在隔离栅上传输10 MHz数据流。Sinc滤波器可将高分辨率电流数据提交给电机控制算法,该算法会计算施加所需逆变器电压需要的逆变器占空比。另一个低分辨率滤波器可检测电流过载,并在出现故障时将跳变信号发送至PWM调制器。Sinc滤波器频率响应曲线解释说明了合适的参数选择如何能够使滤波器抑制电流采样中的PWM开关纹波。

图2. 隔离式电流反馈

图2. 隔离式电流反馈

图3. Sinc滤波器频率响应

图3. Sinc滤波器频率响应

电源输出隔离
两种控制架构的共同问题是需要支持多个隔离电源域。如果每个域需要多个偏置轨,就更加难以实现。图4的电路可产生+15 V和–7.5 V电压用于栅极驱动,+5 V电压用于为ADC供电,均在一个域中,同时每个域仅使用一个变压器绕组和两个引脚。使用一个变压器磁芯和骨架为四个不同电源域创造双电源或三电源。

图4. 栅极驱动和电流反馈转换器的隔离电源电路

图4. 栅极驱动和电流反馈转换器的隔离电源电路

作者简介
Aengus Murray是ADI公司汽车、能源和传感器部门的电机和电源控制应用经理。他负责工业电机和电源控制的整个ADI信号链产品,拥有爱尔兰都柏林大学电气工程学士和博士学位。他在功率电子行业拥有超过30年的丰富经验,曾先后在Rectifier、Kollmorgen Industrial Drives和都柏林城市大学工作。联系方式:
aengus.murray@analog.com

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随着汽车产业的快速发展,各国都面临汽车与能源供应、环境与空气污染等社会承载能力之间矛盾的新课题。近年来,我国迅速增加的汽车保有量不仅对燃油供应带来巨大压力,而且汽车尾气排放也达到了令人难以承受的地步。“十一五”国家提出节能和新能源汽车战略,在“十二五”规划纲要中将新能源汽车产业确定为战略性新兴产业,并以前所未有的力度推进发展,调整汽车产业结构、大力发展新能源汽车是我国今后汽车产业发展的重要战略要点。目前,以油电驱动的混合动力汽车(HEV)和纯电动汽车(BEV)等为代表的新能源汽车陆续问世并投放市场。

1 新能源汽车特征与研发驱动电机制造装备的紧迫性

新能源汽车以节能环保为基本特征,其驱动电机由于功率及功率密度较大、定子铁心外形尺寸大、定子槽数多、电磁漆包线线径较粗、定子嵌线通道槽口小、定子槽满率较高、定子冲片较薄且槽形较深、定子叠厚较高、绕组分布形式为三相同心式,所以常规的小功率、分马力电机定子绕组制造装备无法适应新能源汽车驱动电机定子绕组生产制造要求。

汽车驱动电机是新能源汽车核心部件,是新能源汽车行驶的主要执行机构,而电机绕组又是电机的核心部件,在电机各构成部件中,其制造难度最大,价值最高,称为“电机心脏”。近年来,以德国为首的国外绕组制造技术领先企业正在研究基于工业机器人的汽车驱动电机绕组制造数控装备,并逐步向高度自动化、柔性化方向升级。我国汽车驱动电机定子绕组制造装备发展严重滞后,几年前,还尚属空白,所需设备完全依赖进口。由于受进口设备价格高、服务响应时间长、不适应国内电机制造业特点等因素制约,国内汽车驱动电机很难形成产业化生产,市场缺口很大,严重影响了我国新能源汽车发展推广的进度。研发具有我国自主知识产权的新能源汽车驱动电机绕组制造数控成套装备并进行产业化推广,是实现新能源汽车驱动电机大规模、自动化生产制造的关键,对带动新能源汽车发展具有深远的意义。

2 国内新能源汽车驱动电机制造能力存在的不足

随着电机驱动系统和控制技术的发展,各种智能控制技术、模糊控制技术、神经网络控制技术已开始应用于汽车电机控制中,使汽车电机驱动系统实现了结构简单、响应快、抗干扰强,极大地提高了驱动系统的技术性能。

但是,国内驱动电机制造技术及驱动电机的可靠性、耐久性还未得到充分验证,与汽车行业的严格要求还有相当长的距离。目前,我国新能源汽车处于示范推广阶段,驱动电机制造动力总成装置的集成度不高,机电一体化程度不够,综合水平和能力还低于国外,制造技术不能与国外相匹敌,国内有些专业厂家虽然具备了小批量生产的能力,但产品通过质量体系标准认证的还不多,试验检测设备不足也是造成我国电机产品质量与国外差距较大的原因之一。

3 新能源汽车驱动电机绕组制造技术研发成果

随着新能源汽车的发展,国家出台了一系列的鼓励政策,引导汽车驱动电机绕组研发制造取得了可喜进步,以山东中际电工装备股份有限公司(以下简称:中际装备)为代表的电机绕组制造专业厂家,积极围绕国内新能源汽车制造需求,成功开发出用于汽车驱动电机需求的专业制造装备,在关键技术研究方面取得了重大突破,形成了可靠性评价的测试方式,规范了产品技术标准。

目前,该公司所采用的汽车驱动电机绕组制造技术为:由定子槽绝缘插入、第一相绕嵌扩张、第二相绕嵌扩张、第三相绕嵌预整、线圈绑扎整形五个制造功能单元12台单元机组成。产品采用机械系统、交流伺服系统、变频调速系统、气动系统和液压系统,由可编程序控制器和运动控制器综合控制,自动化程度较高,可依次完成定子槽绝缘纸插入、线圈绕制、嵌线、整形、绑扎等工序。

其攻克的技术难点为:

1)解决了新能源汽车驱动电机功率及功率密度较大、线径较粗、槽口小、槽满率高,常规绕组制造装备根本无法适应新能源汽车驱动电机定子绕组制造技术等问题。

2)在槽楔绝缘制造部分和自动嵌线部分采用完全独立的功能单元,保证嵌线机功能的完整性,提高设备制造工效。

3)采用连体组合结构及嵌线动导指支撑装置,满足了高槽满率、大叠厚定子单根嵌线的需求,避免了定、动导指等模具件与定子相互摩擦及对漆包线的挤压损伤。

4)采用开合式定子槽绝缘保护装置,避免了因冲片较薄、槽形深导致定子出现的槽绝缘破裂、定子铁心齿部变形现象。

5)采用驱动电机的扩涨板扩张机构,满足了定子槽形深达33.5mm且叠厚较高的定子端部线圈和槽内槽楔的扩张整形要求。

以上技术获得国家发明专利3项,样机通过了山东省科技成果鉴定,并已列入国家重点新产品。目前,中际装备正在对汽车驱动电机绕组制造的核心技术“无交叉绕线技术”及“机器人、机械手连线应用技术”进行攻关研发,通过各单元设备自动连线,实现自动化生产,并可进行精密绕线,一次并绕20根线,而线圈无交叉,线圈嵌线后定子绕组槽满率提高2%~5%,解决因线圈交叉干扰嵌线、整形等问题,产品整体技术将达到国际领先水平。

4 新能源汽车驱动电机绕组制造装备市场发展前景

新能源汽车电机绕组制造技术较为复杂,常规的小功率、分马力电机定子绕组制造装备无法适应新能源汽车驱动电机定子绕组生产制造。目前,国际上新能源汽车处于规模化发展初级阶段,各国在汽车驱动电机定子绕组生产制造装备方面的研究时间不长,基本上是以单一功能、自动化程度不高的装备。我国由于电机制造装备的研制起步较晚,与国外发达国家相比差距更大,但发展速度很快,特别是以中际装备为代表的一些在行业中保持技术领先的专业型企业,在小功率、分马力电机定子绕组制造设备研制方面,依靠不断的技术创新,相继开发了具有定子槽绝缘插入、绕线、嵌线、整形、绑扎等功能单机装备到品质稳定、功能齐全的多工序机装备,再到可连线生产的成套数控装备,多项技术达到国际领先或国际先进水平,填补了国内空白,缩小了与国外的差距,推动了我国电机及制造装备行业的发展。

目前,虽然我国新能源汽车发展很快,但是汽车驱动电机定子绕组制造装备滞后严重影响了该产业的发展。据悉,过去国内汽车驱动电机定子绕组制造基本上是采用人工操作,劳动强度大、生产效率低,很难形成产业化,推出具有我国自主知识产权的汽车驱动电机定子绕组制造装备,对带动新能源汽车发展非常必要。国务院《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020 年)》中提出我国节能与新能源汽车产业的主要目标是:“到2015年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到50万辆;到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆”。电动汽车作为主要代表的新能源汽车进入产业化阶段,巨大的市场价值逐渐展现在人们面前。汽车驱动电机市场大发展必将带动驱动电机定子绕组生产装备市场的大进步,未来市场对汽车驱动电机定子绕组制造装备的需求空间将是十分广阔的。有关资料证明,国内对汽车驱动电机定子绕组制造装备研发尚属起步阶段,许多有实力的大型电机制造商为适应形势需要,只能投入巨额资金购买国外的产品,耗费了大量外汇仍满足不了现实需要,市场缺口很大。据业内专家分析,“十二五”期间,国内市场需求预计将达150余台套,加上配套模具及其他工业用中小电机所需装备,共计将有近10 亿人民币的市场。该产品目前正处于成长期阶段,预计产品寿命周期为10年。因此,紧随国际发展趋势及国内电机行业的发展方向,加快汽车驱动电机绕组制造装备研发,促成高新技术成果转化,适应市场需要将是今后行业企业任重道远和十分艰巨的工作。

5 提升汽车驱动电机绕组制造装备研发水平

综论新能源汽车发展趋势,对电机绕组制造装备领域既是机遇,也是挑战,作为行业企业必须有清醒的认识,应着力抓好五个方面的提升。

一是提升研发水平。针对新能源汽车驱动电机绕组制造数控成套装备制造技术,进行深度研究和开发,突破相关技术瓶颈,研发具有自主知识产权的国际领先水平的汽车驱动电机绕组制造装备,尽快投放市场并进行规模化推广,促进新能源汽车驱动电机绕组制造数控成套装备的技术进步,为我国驱动电机制造产业结构调整及装备数字化提供必要的支持和保障。

二是提升国内综合配套能力。各级政府应继续对该行业研发给予政策性支持,鼓励企业加大科研投入力度,在国内综合建立起支持和引导研发、生产、检测、营销和服务等配套体系,发挥专业性科技服务平台作用,积极打造新能源汽车驱动电机绕组制造数控成套装备的研发、生产基地,培植新的经济增长点。

三是提升科技成果转化水平。电机绕组制造专业企业应面向现已形成的市场推广应用新产品,以高性价比、快速服务响应的优势,逐步代替进口装备,不断扩大市场份额。要重视和研究新产品宣传效应,通过各种媒体渠道提高国产装备的知名度,提升市场对国内新技术的认知度。

四是加强产学研合作。在吸纳国外先进技术基础上,充分发挥高等院校及专业科研院所的人才培养优势,加强与专业型企业的结合,提升新能源汽车电机绕组制造研发能力,注重企业产业化生产与管理实践相结合,加快建立由研发企业、大学、机构和应用单位组成的电机绕组制造装备领域的高水平研发制造联合体。

五是提升产品推广能力。在逐步摒传统市场产品推销模式的同时,要研究构建起新型研发、生产和销售合而为一的产品推广体系,通过对生产用户开展全方位服务,在研发制造、生产用户之间架起诚信与和谐及共赢的桥梁,促进我国新能源汽车驱动电机绕组制造装备研发与推广不断创造出新的辉煌。

本文转自:新能源汽车驱动电机绕组制造装备技术研发与推广

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随着电机行业的不断发展,电机产品的外延和内涵也不断拓展,电机产品广泛应用于冶金、电力、石化、煤炭、矿山、建材、造纸、市政、水利、造船、港口装卸等各个领域。电机的通用性逐渐向专用性方向发展,打破了过去同样的电机分别用于不同负载类型、不同使用场合的局面。

小电机制造行业向规模化、标准化和自动化方向发展,而大中型电机制造行业却向单机容量不断增大、要求特殊化、多样化、定制化的方向发展。同时,高效节能也是整个行业的发展趋势。

资源向优势企业集中技术水平决定利润水平和竞争者数量

1、从整个电机行业来讲,平均利润水平呈U形分布,竞争者数量呈倒U形的分布。目前,电机行业市场化程度高,电机企业数量众多,整个行业处于整合、优化的变革过程当中。

微型电机、大型电机包括部分特种电机由于技术难度高、前期投入较大、技术门槛较高,处于整个U型曲线的最高端,平均利润水平较高、竞争者数量较少;小功率电机、小中型电机处于整个U型曲线的中间,竞争者数量较多,平均利润水平较低。

产品单机容量不断增大企业向高压大中型电机行业靠拢

2、随着现代化工业生产规模的逐步增大,与之相配套的生产设备也向着集成化、大型化、规模化方向发展,拖动大型机械设备的电动机功率也随之越来越大,高电压等级、大容量、高性能电机成为最重要的方向。

对于各种轧机、电站辅机、高炉风机、铁道牵引、轨道交通、舰船动力、排灌用泵等传动用的大型交、直流电动机,单机容量不断扩大,品种也不断增多。这也促使电机生产企业纷纷向高压大中型电机行业靠拢,以提高自身竞争力。

电机企业逐渐向专业化、特殊化、个性化方向发展

3、随着电机行业的不断发展,电机产品的外延和内涵也不断拓展,电机产品广泛应用于冶金、电力、石化、煤炭、矿山、建材、造纸、市政、水利、造船、港口装卸等各个领域。

电机的通用性逐渐向专用性方向发展,打破了过去同样的电机分别用于不同负载类型、不同使用场合的局面。电机正向专用性、特殊性、个性化方向发展。企业是否具有非标准化定制的适应能力,是衡量一个企业未来发展潜力的重要方面。

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