>> 开源证券-机械设备行业深度报告-工控电机:国产替代加速,消费级机器人有望带来百亿级增量-221216
| 上传日期: |
2022/12/18 |
大小: |
2204KB |
| 格式: |
pdf 共66页 |
来源: |
开源证券 |
| 评级: |
买入 |
作者: |
孟鹏飞,熊亚威 |
| 行业名称: |
机械 |
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电动机是机械的动力源,国内工业控制级电机市场规模约300亿元 电动机(下称,电机)是将电能转化为机械能的电磁装置。本篇报告重点研究技术壁垒更高、产品价值量以及利润水平相对更高的工业控制级电机,包括伺服电机(2021年国内约250亿元市场)以及步进电机(2021年全球约200亿元市场、国内约50亿元市场),统称为工业控制级电机。 具备规模效应或在下游新兴市场具备先发优势的工控电机企业盈利能力更强 观海外,创新型电机企业如瑞士Maxon集团凭借超高的技术、客户壁垒拥有产品高利润率的优势;日本电产则通过并购实现发展早期的品类扩充,发展中期在目标市场增强产品实力、提升市场份额,在利润率水平较低的情况下仍保证净利润的稳定增长。看国内,电机厂商在技术储备,产品性能、客户资源上均和国外电机厂商存在差距,厂商对高端领域用电机的研发主动性也不充分,目前主要在工业自动化中低端(产品单价低于2000元)市场竞争,产销量更高、具备总成本优势的企业能够维持较高的利润率水平。此外,部分内资电机厂商已初步体现出重视创新的发展思维、提前布局除工业自动化以外的蓝海市场以获得先发优势的发展方向,中长期看利润水平、业绩规模有望抬升。 以特斯拉为代表的消费级机器人长期有望带来893亿元伺服系统市场 通用自动化红海竞争限制电机企业毛利率水平,消费级机器人为伺服电机市场注入新动能。特斯拉机器人目前已知的28个关节使用无框电机,我们判断特斯拉机器人手指关节可能使用10个空心杯电机。根据我们测算,2023-2027年特斯拉机器人带来伺服电机需求规模复合增速有望达到315%,2027年增量市场空间或达到893亿元。我们认为2025年后,电机需求量增长到2000万台左右时,国内电机厂商或将受益于规模效应的进一步提升而提高盈利水平。 自主可控推动国产工控电机向中高端加速渗透 2022年1-9月,工业自动化用伺服系统国产化率约40%。目前国内伺服电机玩家主要集中在通用自动化中低端市场,中高端应用领域(产品单价高于2000元)的伺服系统国产化率或低于10%,国产替代空间广阔。政策大力支持自主可控背景下,国产伺服系统在通用自动化中高端市场的渗透率有望加速提升。受益标的:具备较强电机定制能力、拥有海外销售渠道与客户资源的鸣志电器、布局力矩电机的步科股份、国内通用交流伺服龙头汇川技术、通用交流伺服系统龙二禾川科技、伺服系统业务高增长的国内小型PLC龙头信捷电气、兆威机电。其他受益标的:江苏雷利、江南奕帆、雷赛智能。 风险提示:消费级机器人量产进度不及预期,国内电机企业研发水平提升、新品落地、市场推广进度不及预期,原材料价格上涨、全球供应链波动
研究报告全文:机械设备行业研机械设备工控电机国产替代加速消费级机器人有望带来百究2022年12月16日亿级增量行业深度报告投资评级看好维持孟鹏飞分析师熊亚威分析师行业走势图mengpengfeikyseccnxiongyaweikyseccn行证书编号S0790522060001证书编号S0790522080004业机械设备沪深300电动机是机械的动力源国内工业控制级电机市场规模约300亿元深0度-10电动机下称电机是将电能转化为机械能的电磁装置本篇报告重点研究技报-19术壁垒更高产品价值量以及利润水平相对更高的工业控制级电机包括伺服电告-29机2021年国内约250亿元市场以及步进电机2021年全球约200亿元市场-38国内约50亿元市场统称为工业控制级电机-482021-122022-042022-082022-12具备规模效应或在下游新兴市场具备先发优势的工控电机企业盈利能力更强数据来源聚源观海外创新型电机企业如瑞士Maxon集团凭借超高的技术客户壁垒拥有产品高利润率的优势日本电产则通过并购实现发展早期的品类扩充发展中期在目标市场增强产品实力提升市场份额在利润率水平较低的情况下仍保证净利相关研究报告润的稳定增长看国内电机厂商在技术储备产品性能客户资源上均和国外机床数控化率提升带动数控刀具市电机厂商存在差距厂商对高端领域用电机的研发主动性也不充分目前主要在场增长关注特种机器人发展潜力工业自动化中低端产品单价低于2000元市场竞争产销量更高具备总成本行业周报-20221211优势的企业能够维持较高的利润率水平此外部分内资电机厂商已初步体现出开关注钛合金产业链机会行业周重视创新的发展思维提前布局除工业自动化以外的蓝海市场以获得先发优势的源报-2022124证发展方向中长期看利润水平业绩规模有望抬升券自主可控制造升级行业投资策-2022123以特斯拉为代表的消费级机器人长期有望带来893亿元伺服系统市场研略究通用自动化红海竞争限制电机企业毛利率水平消费级机器人为伺服电机市场注报入新动能特斯拉机器人目前已知的28个关节使用无框电机我们判断特斯拉告机器人手指关节可能使用10个空心杯电机根据我们测算2023-2027年特斯拉机器人带来伺服电机需求规模复合增速有望达到3152027年增量市场空间或达到893亿元我们认为2025年后电机需求量增长到2000万台左右时国内电机厂商或将受益于规模效应的进一步提升而提高盈利水平自主可控推动国产工控电机向中高端加速渗透2022年1-9月工业自动化用伺服系统国产化率约40目前国内伺服电机玩家主要集中在通用自动化中低端市场中高端应用领域产品单价高于2000元的伺服系统国产化率或低于10国产替代空间广阔政策大力支持自主可控背景下国产伺服系统在通用自动化中高端市场的渗透率有望加速提升受益标的具备较强电机定制能力拥有海外销售渠道与客户资源的鸣志电器布局力矩电机的步科股份国内通用交流伺服龙头汇川技术通用交流伺服系统龙二禾川科技伺服系统业务高增长的国内小型PLC龙头信捷电气兆威机电其他受益标的江苏雷利江南奕帆雷赛智能风险提示消费级机器人量产进度不及预期国内电机企业研发水平提升新品落地市场推广进度不及预期原材料价格上涨全球供应链波动请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明166行业深度报告请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明266行业深度报告目录1电动机分为工控级消费级车载电机国内总规模740亿元811电机行业进入壁垒较低产品高端跃迁存在资金技术客户壁垒1112工控电机产业链上游为芯片编码器磁性材料和轴承等结构件1213工控级电机产业链中游为电机本体15131伺服电机精度较高的工业控制级电机国内约250亿元市场15132空心杯电机高转速无铁芯小功率段体积最小的直流伺服电机17133无框力矩电机大扭矩的直流伺服电机20134步进电机精度成本低于伺服电机的工控级电机全球约200亿元市场212自主可控提升国产渗透率消费级机器人带来新增量2321新增量市场消费级机器人或将带来893亿元伺服系统增量2422中高端通用交流伺服系统国产化率或低于10国产替代空间广阔273复盘海外优质电机企业看国内电机企业发展潜力2931海外卓越电机公司无铁芯绕组全球首创瑞士Maxon集团31311Maxon是全球创新最强国瑞士科技实力的缩影31312剑指航天医疗机器人三大市场创新企业的飞轮效应助力公司长青3532并购是电机企业加速成长的有效路径以日本电产为例4133国内优秀电机企业内生外延拓宽成长边界率先布局国内蓝海市场45331鸣志电器混合式步进全球三甲切入伺服电机布局高附加值市场再添动能45332汇川技术通用伺服国内龙头地位稳固新能源汽车业务棋至中盘48333信捷电气PLC业务带来客户粘性伺服系统创造第二增长级52334禾川科技拳头产品伺服系统铸就业绩基石PLC放量提升盈利能力54请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明366行业深度报告335兆威机电拓展微型传动下游新兴市场具备通用电机定制化开发实力5534产业链支持助力中高端市场工控电机国产化57341峰岹科技国内直流无刷电机驱动控制芯片专家57342兆易创新国内高性能通用MCU领跑者布局电机驱动芯片58343英洛华国内领先的钕铁硼永磁材料制造商59344力星股份全球领先的轴承滚动体供应商604风险提示62图表目录图1电动机可分为工控级消费级车载电机9图2按有无闭环控制回路工控级电机可分为步进电机和伺服电机10图3国内电机市场总规模约740亿元其中工控级电机市场规模约300亿元11图4国内工控级电机产业链上游原材料国产化率最高中游伺服系统本体国产化率约3513图5光编码器精度高于磁编码器14图6主控MCU以及驱动芯片通过控制功率器件来驱动电机15图7预计2022年全球直流无刷电机驱动控制芯片市场约253亿元15图8反馈闭环是通过编码器检测电机转速和旋转角度并反馈给控制器的控制方法16图9电枢反应导致电磁波形失真从而导致无槽电机中的转矩脉动17图10线圈绕组的关键技术是如何绕线绕组杯的平整度一致性是否良好18图11空心杯电机没有传统电机中起线圈支撑作用的铁芯19图12空心杯电机可应用于医疗器械航天机器人外骨骼手术机器人等领域20图13无框力矩电机输出力矩大结构紧凑散热性好21图14协作机器人关节中采用了Maxon无框电机21请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明466行业深度报告图15步科股份146W无框电机的额定转矩可达到1350mNm21图162020-2022H2常州精纳净利润增速提升21图17步进电机结构和通用伺服电机基本一致22图18步进系统开环控制没有反馈回路22图19谐波减速器无框电机传感器构成旋转关节24图20特斯拉人形机器人大量使用滚珠丝杠24图21特斯拉机器人旋转关节类似科尔摩根为协作机器人提供的关节模组25图22特斯拉机器人带来伺服电机增量国产厂商有望受益27图23通用交流伺服系统国产渗透率由2019年的8提升至2022年1-9月的3528图242011-2021年瑞士稳居全球最具创新力国家中国2021年上升至12位32图25瑞士的知识技术创意产出远超世界其他发达经济体中国也是高效产出国之一33图26瑞士国家研发总投入占GDP比例超经合组织34图27瑞士每百万人专利申请数量居世界前列34图28瑞士创造了对企业开办非常有利的环境35图29瑞士科技从业者占总劳动力比重为5935图301961年发展至今Maxon以瑞士德国为研发中心生产基地遍布全球36图31自研为主扩充产品线开拓下游市场驱动产品创新36图321960-1979年瑞士专利占GDP位于全球首位37图331963-1979年瑞士研发支出占GDP比例全球第一37图341980-2000年美国制造业出口占比超5037图351981-1989年美国机械设备出口占比超4037图3620世纪50年代起美国超越英国成为全球第一出口大国38请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明566行业深度报告图37六登火星Maxon电机高端品质被世界认可40图38飞轮效应助力企业长青40图39除航天外Maxon电机广泛应用于半导体核电站救援高端医疗设备等领域41图40日本电产营收净利润稳步增长42图41日本电产研发费用率维持在4左右43图42日本电产车载事业部毛利率呈下降趋势43图43中国市场的新能源汽车渗透率呈上升趋势44图44新能源车节能家电协作机器人工业无人机带来电机市场的需求44图45精准收购市场拓展产能补充是鸣志电器三大核心优势46图46鸣志电器具备强资源整合能力三次收购后业绩增长明显47图47被收购公司在医疗仪器航空航天等领域有技术积累和成熟解决方案47图48鸣志电器境内外市场齐头发展48图49鸣志电器驱动业务毛利率处于行业领先水平48图50鸣志电器费用管控实力强研发费用金额高但费用率低于行业48图51汇川技术布局除减速器外的工业机器人核心部件以及工业机器人本体49图52运动控制类产品收入增速随通用自动化行业周期性波动毛利率水平稳定50图532022Q3汇川技术伺服系统市场份额同比7pcts50图542021H1国内新能源车电机市场CR10744电控市场CR108751图55造车新势力为汇川技术新能源车业务输血传统车企占比稳步提升以减轻单一客户依赖52图562019-2022H1信捷电气毛利率水平基本持续跑赢行业53图572019-2022H1信捷电气净利率水平持续跑赢行业53图58PLC相当于大脑是运动控制系统中制造难度最高的零部件54请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明666行业深度报告图592022H1驱动系统销售收入同比增长1671智能装置含伺服系统同比增长49654图602022年前三季度禾川科技营收同比289归母净利润同比1555图612018-2022年1-9月禾川科技净利率呈下降趋势55图62兆威机电的微型传动系统主要构成为马达电机和齿轮箱减速器55图63兆威机电微型传动系统主要应用于汽车电子通讯智能家居医疗器械VR领域56图64通讯业务受智能手机景气不振而下滑57图65研发销售费用大幅增长下净利率下滑57图66峰岹科技拥有完全自主知识产权电机控制专用IP内核ME核58图67电机主控芯片MCU为第一大业务58图68立足家电电机驱动控制芯片拓展汽车机械臂等市场58图692022年1-9月英洛华营收同比367归母净利润同比46860图702022年1-9月钕铁硼收入占比59电机收入占比2360图712022年1-9月营收同比下降5961图72研发费用加大厂房搬迁等因素导致利润率下降61表1钕铁硼稀土含量高磁性强我们认为未来电机原材料以钕铁硼为主13表2混合式步进电机比永磁式步进电机用量大价格高技术壁垒高22表3步进电机操作更简单成本更低更适用于对精度要求不高的应用场景23表4中性假设下2023-2027年特斯拉机器人带来伺服电机需求规模复合增速有望达到31525表5伺服系统四大阵营竞争激烈28表6十年间国家多次出台多项政策支持国产伺服系统发展29表7精准并购加速日本电产成长41表8医疗工业自动化太阳能移动机器人是鸣志电器的主要下游45请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明766行业深度报告表9特斯拉机器人带来市场增量工控产业链自主可控下电机全产业链多家厂商或将受益611电动机分为工控级消费级车载电机国内总规模740亿元电动机下称电机由线圈和磁铁构成是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置其主要作用是产生驱动转矩作为用电器或各种机械的动力源电机本身所带来的机械运动为圆周运动或直线运动请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明866行业深度报告图1电动机可分为工控级消费级车载电机资料来源开源证券研究所电机的核心部件包括定子电机的固定部分通常是外部部件包含有齿钢叠片外面包裹着能产生电磁力的铜绕组定子紧凑地安装在机器外壳的主体内产生旋转磁场以有效地产生扭矩绕组绕组中的电流会产生旋转磁场轴轴传递电机输出功率该负载通过传输机构驱动转子电机的转动部分通常是内部部件直接安装在动力输出轴转子绕组切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流定子磁场和转子磁场相互作用产生电磁转矩电磁转矩作用于转子产生旋转运动而使电动机旋转电机输出扭矩大小和转速高低通常呈负相关增加电机的尺寸可提升输出扭矩同时会降低电机转速客户选择电机时主要是根据不同应用场景对电机的转矩性能惯量匹配准确性轴间协调布线等要素的要求进行选择电机的名称纷繁复杂原因是电机作为一种执行机构其形态需要适应不同应用场景带来的差异化需求而请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明966行业深度报告发生改变市面上有几百种不同名称的电机但很多电机之间的差异很小图2按有无闭环控制回路工控级电机可分为步进电机和伺服电机资料来源鸣志电器官网开源证券研究所按应用领域分电机可分为消费级电机工业级电机以及车载电机我们测算2021年国内消费级电机市场规模约300亿元伺服电机市场规模约250亿元新能源汽车电机约140亿元规模步进电机国内约50亿元规模国内电机总市场规模约为740亿元消费级电机指用在玩具家电等消费品上的电机技术壁垒低产品附加值低因而单价低利润率水平低行业内众多玩家进行无差异化竞争新能源车电机的研发投入大电机价格受限于整车价格而存在天花板主机厂与第三方供应商竞争激烈利润率水平较低工业级电机技术壁垒较高产品价值量更高同时拥有更高的毛利率本文重点讨论工业用电机工业级电机主要分为伺服电机和步进电机我们测算2021年国内市场规模共约300亿元请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1066行业深度报告图3国内电机市场总规模约740亿元其中工控级电机市场规模约300亿元资料来源Wind国家统计局工信部MIR睿工业鸣志电器招股书开源证券研究所11电机行业进入壁垒较低产品高端跃迁存在资金技术客户壁垒由于电机的结构加工方式相对简单应用领域非常广泛从简单低端的普通铁芯电机到航天军工用的特种电机都存在市场需求因此电机行业的进入壁垒低中低端应用场景玩家众多低价竞争的后果是利润率水平低但电机应用领域向高端升级的壁垒很高主要在于以下三点第一资金壁垒高前期大量投入研发以满足不同领域的标准如新能源汽车使用的电机需满足IATF16949和ISO26262国际标准截至2022H1汇川技术的新能源汽车电驱业务目前已经投入30-40亿元常州工厂还需再投入20-30亿截至2022H1公司新能源电驱业务仍然亏损此外进入医疗领域的产品需满足ISO13485认证进入航天领域的产品需满足EN9100标准认证请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1166行业深度报告第二技术壁垒高高端领域的客户看重电机厂商在标准品基础之上以更低的成本满足其定制化要求的能力电机设计的主要组成部分是机械和电气机械改动层面缩小输出轴径较简单增大轴径却更复杂电气修改层面调整电机绕组的电气特性更为简单但增加设计电压更为复杂需要更改绝缘材料甚至槽设计设计一个应用在全新领域的电机要求工程师真正掌握电磁学电机学动力学的底层逻辑考虑电磁转换效率磁场分布涡流最小化等诸多因素经过精密的计算最终完成设计难度很高电机应用环境是决定定制化复杂程度的重要因素在极端温度真空无尘潮湿易爆辐射高振动冲击等偏离典型工业环境下对电机材料结构设计等要求大幅提升定制化成本会大幅增加实力越强的公司越能做到压缩定制成本第三客户壁垒高航天手术机器人高端医疗器械等应用领域的用户倾向于选择已经树立高品质品牌的厂商基本不会切换供应商比如火星探测领域NASA连续六次火星探测活动使用Maxon的电机在医疗技术领域瑞士胰岛素泵供应商Ypsomed通过不断向患者说明其选用Maxon的高品质驱动器来赢得患者信任12工控电机产业链上游为芯片编码器磁性材料和轴承等结构件国内工控级电机产业链上游为磁性材料编码器伺服电机为电机和编码器集成芯片以及轴承等结构件中游为工控电机本体伺服电机与步进电机下游应用领域主要为各行业通用自动化设备请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1266行业深度报告图4国内工控级电机产业链上游原材料国产化率最高中游伺服系统本体国产化率约35资料来源MIR睿工业Wind各公司公告开源证券研究所生产电机需要用到磁性材料以永磁体为主永磁体主要分为塑磁铁氧体和钕铁硼表1钕铁硼稀土含量高磁性强我们认为未来电机原材料以钕铁硼为主永磁体分类材料特征塑料的导电材料和磁性材料混合在一起放进模塑磁具中压铸成磁环或磁钢塑磁的磁性偏低稀土含量比较少在国外应用较为广泛如电子铁氧体厂因为对于海外厂商来讲具备价格优势原料主要为稀土国内小型化电机用得较多钕铁硼分两种粘结钕烧结钕铁硼粘结钕铁硼钕铁硼是把特制胶水跟磁性材料混合在一起通过模具定型烧结钕铁硼没有胶水是把磁性材料在高温烧结定型资料来源开源证券研究所我们认为未来电机原材料以钕铁硼为主中国是稀土大国相较国外具备价格优势稀土含量越高材料的磁性就越好相同体积的钕铁硼性能远高于铁氧体请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1366行业深度报告我们认为未来人形机器人使用钕铁硼的概率更高编码器是伺服电机内部集成的传感器从物理介质的不同来分伺服电机编码器可以分为光编码器和磁编码器磁编码器成本相较光编码器可以下降100多元整体来看国内编码器的精度和综合性能较国外仍有差距国内运控厂商使用的编码器尤其是应用于高精度领域的大多需要进口图5光编码器精度高于磁编码器资料来源AsahiKASEIMicrodevices开源证券研究所以驱动一个直流无刷电机为例必备要素包括MCU控制芯片GateDriver或Pre-Driver预驱和功率器件MOSFETMCU芯片通过PWM波控制预驱芯片进而预驱芯片控制功率器件MOSIGBT根据GrandviewResearch测算预计2022年全球直流无刷电机驱动芯片总市场规模约为252亿元意法半导体德州仪器等国际大厂主导电机驱动控制芯片市场国内厂商的全球市占率较低海外大厂多采用ARM架构电机主控芯片MCU提供从控制器到功率器件的完整电机芯片解决方案请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1466行业深度报告图6主控MCU以及驱动芯片通过控制功率器件来驱动图7预计2022年全球直流无刷电机驱动控制芯片市场电机约253亿元300250200150100500201820192020E2021E2022E2023E直流无刷电机驱动控制芯片全球市场规模亿人民币资料来源峰岹科技招股书数据来源GrandviewResearch开源证券研究所13工控级电机产业链中游为电机本体131伺服电机精度较高的工业控制级电机国内约250亿元市场伺服电机是闭环伺服机构中使用的工业控制级电机内部集成编码器传感器其精度取决于编码器的精度根据MIR睿工业数据2021年国内通用交流伺服系统市场规模约为250亿元在闭环伺服机构中驱动器接受控制器指令转换为脉冲信号给伺服电机伺服电机接受脉冲信号根据信号转矩转速转动方向运转同时反馈一个脉冲信号给驱动器编码器则用于实时纠正两个脉冲信号之间的误差让其趋于一致反馈闭环使得伺服电机可以满足对精度要求高的应用场景请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1566行业深度报告图8反馈闭环是通过编码器检测电机转速和旋转角度并反馈给控制器的控制方法资料来源禾川科技招股书转矩脉动是通电的电机中转子在旋转过程中产生的不均匀转矩在传统电机中主要由于齿槽转矩引起齿槽转矩是由安装在转子上的永磁体和定子叠片的钢齿之间的吸引力引起的当旋转传统电机的轴时可以从物理上感觉到齿槽效应是一种间歇性的抽动运动在对动线保持平滑要求高的场景数控机床等高精度场景应使用可以消除齿槽转矩的电机包括空心杯电机无框电机无槽电机无槽电机定子上没有钢齿的伺服电机的定子不受齿槽转矩的影响但在通电时仍会出现转矩脉动这是由于电枢反应的存在电枢反应是随着电流水平的升高磁路中的磁通量发生变化从而将谐波引入电机转矩的恒定波形这种效应在中高电流的无槽电机中最为明显请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1666行业深度报告图9电枢反应导致电磁波形失真从而导致无槽电机中的转矩脉动资料来源Kollmorgen官网开源证券研究所132空心杯电机高转速无铁芯小功率段体积最小的直流伺服电机空心杯电机是没有铁芯转子的直流伺服电机外形细长是小功率段体积最小功率密度最高的电机1969年首次由瑞士Maxon集团发明并获得专利所谓空心杯是因为这种伺服电机的线圈没有任何支撑结构完全由导线绕制而成从外形上看像杯子线圈通过连接板和换向器主轴连接到一起共同组成转子连接板起到固定导线和传递力矩线圈在磁铁和外壳之间的缝隙中旋转从而带动整个转子旋转线圈绕组的关键技术是如何绕线绕组杯的平整度一致性是否良好其中斜绕组的绕线工艺最简单易操作请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1766行业深度报告图10线圈绕组的关键技术是如何绕线绕组杯的平整度一致性是否良好资料来源Maxon官网开源证券研究所空心杯线圈的制造工艺是制作空心杯电机所需的最重要最关键的技术分为一次性绕制成型和卷绕式成型海外大厂使用一次性绕制成型的方法产品动平衡性能良好并且适合大批量自动化生产卷绕式工艺复杂损耗多加工时间长空心杯的结构消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗由于转子重量大幅度降低转动惯性减小相比传统铁芯电机大扭矩急加速急减速性能突出体积小功率密度高散热效果好空心杯电机没有齿槽转矩转矩波动小转速稳定运行稳定性较高空心杯电机转速高因此扭矩相对较低为了实现机器人技术所需的高扭矩需要和减速器相结合缺点由于没有铁芯支撑线圈只能做得很薄否则会气隙过大损失磁通这使得线圈和输出轴的连接强度有限所以输出功率受限一般空心杯电机的最大功率在几百瓦左右请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1866行业深度报告综合来看空心杯电机适用于需要快速响应对输出功率要求不高但对功率密度要求高的系统中如导弹的飞行方向快速调节相机快速自动调焦仿生义肢等图11空心杯电机没有传统电机中起线圈支撑作用的铁芯资料来源Maxon官网开源证券研究所请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1966行业深度报告图12空心杯电机可应用于医疗器械航天机器人外骨骼手术机器人等领域资料来源Maxon官网开源证券研究所133无框力矩电机大扭矩的直流伺服电机无框力矩电机是去掉轴轴承外壳反馈或端盖的伺服电机只包含定子和转子1949年由美国Inland电机公司1960年和科尔摩根光学公司合并为科尔摩根公司发明用于早期导弹和空间飞行器的惯性制导系统上的传动万向节现在无框电机的典型应用包括机器人和机器人关节武器站传感器的万向节瞄准系统无人机推进与导航工厂自动化设备等无框力矩电机的核心优势第一提高机器性能实现大扭矩无机械合规性无反冲无空转更高请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明2066
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