《电子技术应用》
您所在的位置:首页 > 模拟设计 > 市场分析 > 位置传感器助推 2013年电机市场将重拾增势

位置传感器助推 2013年电机市场将重拾增势

2013-05-31

电机行业是一个传统的行业。经过200多年的发展,它已经成为现代生产、生活中不可或缺的核心、基础,是国民经济中重要的一环。作为劳动密集型产业,我国发展电机制造业有着得天独厚的优势。在近几年,国内电机市场得到了很好地发展。

但是,受整体经济低迷的影响,去年自动化市场遭遇低谷时期。在工业经济低迷的形式下,电机市场在2012年也持续走低。虽然农业与其它领域的应用有小幅的增长,但也不足以拉动市场重回增长态势。

无论是工业、家庭还是商业用电,电机都是耗能的主要“贡献者”。2012年中国政府出台的电机能效强制性国家标准GB18613-2012《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》导致部分低效率、高耗能的产品停止生产。这一政策的出台对低压电机厂商的业绩造成一定的打击。但是,另一方面也促使厂商积极调整产品战略,促进厂商加快发展高效电机。位置传感器的应用是其中较为有效的方案之一。

位置传感器是组成无刷直流电动机系统的三大部分之一,也是区别于有刷直流电动机的主要标志。其作用是检测主转子在运动过程中的位置,将转子磁钢磁极的位置信号转换成电信号,为逻辑开关电路提供正确的换相信息,以控制它们的导通与截止,使电动机电枢绕组中的电流随着转子位置的变化按次序换向,形成气隙中步进式的旋转磁场,驱动永磁转子连续不断地旋转。

位置传感器的应用,降低电机运行的噪音、提高电机的寿命与性能,同时达到降低耗能的效果。

行内人士预测:电机市场将在2013年开始重拾增势,2013年下半年将会缓慢回升。未来五年,中国低压电机市场将保持稳定增长,特别是高效电机将会在未来五年销量大幅增加。位置传感器的应用无疑给电机市场的发展提供了强大的推动力。

位置传感器简介

位置传感器(position sensor),能感受被测物的位置并转换成可用输出信号的传感器。它能感受被测物的位置并转换成可用输出信号的传感器。

位置传感器可用来检测位置,反映某种状态的开关,和位移传感器不同,位置传感器有接触式和接近式两种。

接触式传感器的触头由两个物体接触挤压而动作,常见的有行程开关、二维矩阵式位置传感器等。行程开关结构简单、动作可靠、价格低廉。当某个物体在运动过程中,碰到行程开关时,其内部触头会动作,从而完成控制,如在加工中心的X、Y、Z轴方向两端分别装有行程开关,则可以控制移动范围。二维矩阵式位置传感器安装于机械手掌内侧,用于检测自身与某个物体的接触位置。

接近开关是指当物体与其接近到设定距离时就可以发出“动作”信号的开关,它无需和物体直接接触。接近开关有很多种类,主要有电磁式、光电式、差动变压器式、电涡流式、电容式、干簧管、霍尔式等。接近开关在数控机床上的应用主要是刀架选刀控制、工作台行程控制、油缸及汽缸活塞行程控制等。

霍尔传感器是利用霍尔现象制成的传感器。将锗等半导体置于磁场中,在一个方向通以电流时,则在垂直的方向上会出现电位差,这就是霍尔现象。将小磁体固定在运动部件上,当部件靠近霍尔元件时,便产生霍尔现象,从而判断物体是否到位。

应用于无刷直流电动机系统

位置传感器是组成无刷直流电动机系统的三大部分之一,也是区别于有刷直流电动机的主要标志。其作用是检测主转子在运动过程中的位置,将转子磁钢磁极的位置信号转换成电信号,为逻辑开关电路提供正确的换相信息,以控制它们的导通与截止,使电动机电枢绕组中的电流随着转子位置的变化按次序换向,形成气隙中步进式的旋转磁场,驱动永磁转子连续不断地旋转。

直流无刷电机需要位置传感器来测量转子的位置,电机控制器通过接受位置传感器信号来让逆变器换相与转子同步来驱动电机持续运转。尽管直流无刷电机也可以通过定子绕组产生的反感生电动势来检测转子的位置,而省去位置传感器,但是电机启动时,转速太小,反感生电动势信号太小而无法检测。

可以用作直流无刷电机位置传感器的霍尔传感器芯片分为开关型和锁定型两种。对于电动自行车电机,这两种霍尔传感器芯片都可以用来精确测量转子磁钢的位置。用这两种霍尔传感器芯片制作的直流无刷电机的性能,包括电机的输出功率、效率和转矩等没有任何差别,并可以兼容相同的电机控制器。