步進(jìn)電機簡(jiǎn)介
步進(jìn)電機,典型的運動(dòng)控制電機,是信息化、自動(dòng)化控制系統中的執行元件。步進(jìn)電機原理是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓(xiàn)位移的開(kāi)環(huán)控制元件,根據脈沖信號,步進(jìn)電機按設定方向轉動(dòng)固定角度(步矩角),通過(guò)控制脈沖個(gè)數來(lái)控制角位移量,可達到準確定位目的。
步進(jìn)電機具有較多優(yōu)點(diǎn),如:具有無(wú)刷結構,相比傳統電機可靠性高;易于啟停和反轉,動(dòng)態(tài)響應快;停止時(shí)能夠自鎖,保持轉矩等。
圖表1:步進(jìn)電機優(yōu)點(diǎn)
資料來(lái)源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理
目前,市場(chǎng)中應用廣泛的步進(jìn)電機是混合式步進(jìn)電機(Hybrid Stepping Motor,HB步進(jìn)電機)與永磁式步進(jìn)電機(Permanent Magnet Stepping Motor,PM步進(jìn)電機),VR步進(jìn)電機已基本淘汰。HB步進(jìn)電機可以實(shí)現非常精確的小增量步距運動(dòng),可達到復雜、精密的線(xiàn)性運動(dòng)控制要求;PM步進(jìn)電機的轉矩和體積相對較小,控制精度要求不高,輸出力矩較小,是一種成本較為經(jīng)濟的選擇。由于技術(shù)發(fā)展和工業(yè)應用需求,PM步進(jìn)電機細分為直線(xiàn)型和旋轉型兩類(lèi)。
圖表2:步進(jìn)電機分類(lèi)
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步進(jìn)電機產(chǎn)業(yè)鏈
步進(jìn)電機有較廣泛應用范圍,如辦公自動(dòng)化、工廠(chǎng)自動(dòng)化、醫療器械、計量?jì)x器、銀行ATM設備、汽車(chē)、娛樂(lè )設備、通信設備、舞臺燈光等領(lǐng)域。新興行業(yè)的崛起,如3D打印、太陽(yáng)能發(fā)電、汽車(chē)電機應用等創(chuàng )造了新的市場(chǎng)空間。
圖表3:步進(jìn)電機產(chǎn)業(yè)鏈
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步進(jìn)電機行業(yè)發(fā)展趨勢
步進(jìn)電機未來(lái)的發(fā)展方向是從開(kāi)環(huán)走向閉環(huán),與驅動(dòng)器和伺服系統集成一體化發(fā)展。步進(jìn)電機與驅動(dòng)器一體化發(fā)展、與BIDCM(稀土永磁無(wú)刷直流電機)交流伺服電動(dòng)機系統結合發(fā)展是兩個(gè)重要潮流,步進(jìn)電機已逐步使用全閉環(huán)式控制,具備伺服電機的功能。未來(lái),步進(jìn)電機體積更小巧、性能更優(yōu)越、性?xún)r(jià)比更高,將在家庭機器人、民用智能化設備等民用設備中批量化使用。
圖表4:步進(jìn)電機行業(yè)發(fā)展趨勢
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步進(jìn)電機行業(yè)發(fā)展前景
隨著(zhù)工業(yè)自動(dòng)化水平的提高,新興經(jīng)濟體對步進(jìn)電機的需求量日益提高。步進(jìn)電機已滲透到多重經(jīng)濟領(lǐng)域并還在不斷深化,如電腦、通信設備、辦公自動(dòng)化、工業(yè)自動(dòng)化、銀行設備等領(lǐng)域。未來(lái),涉及人們日常生活衣、食、住、行的眾多制造和應用領(lǐng)域在不斷升級,新興行業(yè)不斷涌現,將對步進(jìn)電機提出新的需求。
前瞻產(chǎn)業(yè)研究院分析認為,2018-2023年,我國步進(jìn)電機制造行業(yè)市場(chǎng)規模將保持5.1%左右的年均增速。樂(lè )觀(guān)預計,到2023年,行業(yè)市場(chǎng)規模有望突破180億元。
圖表5:2018-2023年中國步進(jìn)電機制造行業(yè)市場(chǎng)規模預測(單位:億元)
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當前從總體上看,步進(jìn)電機的生產(chǎn)量和需求量巨大。步進(jìn)電機是除直流電動(dòng)機和交流電動(dòng)機以外應用最廣泛的第三類(lèi)電動(dòng)機,在開(kāi)環(huán)高分辨率的定位系統中,至今還沒(méi)有發(fā)現更適合取代它的產(chǎn)品,特別是在一些功率小的系統中,步進(jìn)電機具有不可替代的主流地位,因而一直保有較大的市場(chǎng)需求量。同時(shí)步進(jìn)電機的下游應用領(lǐng)域正不斷深化,并衍生出新的市場(chǎng)需求。
以上數據及分析均來(lái)自于前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2018-2023年中國步進(jìn)電機制造行業(yè)產(chǎn)銷(xiāo)需求與投資預測分析報告》。