Moteur sans noyau - Aider les robots humanoïdes à maîtriser l'avenir
Laisser un message
Les robots humanoïdes sont devenus une étoile brillante dans le domaine de l'intelligence artificielle.
Ces dernières années, les robots humanoïdes sont devenus l'une des réalisations marquantes de la technologie de l'IA, avec leurs applications généralisées dans des domaines tels que Médical et services. Pour promouvoir le développement de ce produit de pointe, des pays du monde entier ont mis en place des politiques et accru leur soutien aux robots humanoïdes et à leurs composants clés. Dans la chaîne industrielle des robots humanoïdes, le moteur sans noyau, en tant que composant essentiel du système de contrôle de mouvement, joue un rôle indispensable. Par exemple, la main adroite du robot humanoïde de Tesla utilise des moteurs sans noyau comme composant principal, chaque robot en assemblant 12 (6 dans chaque main). Cet article, en tant qu'étude sur le moteur sans noyau+, explore ses caractéristiques techniques, son statut de marché et ses perspectives d'avenir.
Qu'est-ce qu'un moteur sans noyau
1. Concept et classification des moteurs
Un moteur est un appareil qui convertit l'énergie électrique en énergie mécanique. Il fonctionne en générant une force dans un champ magnétique à travers une bobine de fil (enroulement du stator), qui entraîne ensuite la rotation du rotor. En principe, le moteur utilise l'effet de force du courant dans le champ magnétique pour obtenir une conversion d'énergie efficace.
Principe de base du fonctionnement du moteur :
Autour de l'arbre rotatif, des aimants permanents sont utilisés :
En générant un champ magnétique tournant, les aimants sont mis en mouvement.
Basé sur le principe selon lequel « les pôles semblables se repoussent, les pôles opposés s'attirent », l'arbre rotatif est entraîné. En termes simples, lorsque le courant circule à travers le fil en forme de bobine, il génère un champ magnétique rotatif, provoquant la rotation de l'aimant.
Après avoir inséré un noyau de fer dans la bobine, le chemin du flux magnétique devient plus concentré et l'intensité du champ magnétique est considérablement améliorée. À ce stade, le champ magnétique du moteur est généré par l'action combinée du courant de la bobine et du noyau de fer, formant des pôles N et S clairs, qui entraînent la rotation du rotor.
Composants clés d'un moteur
Stator :
Le stator est la partie fixe du moteur et sa structure centrale comprend les pôles magnétiques, les enroulements et le châssis :
Pôles magnétiques : constitués d'un noyau et de bobines de fer, leur fonction principale est de générer le champ magnétique.
Enroulements : Les bobines du stator, généralement constituées de matériaux conducteurs et isolants, sont utilisées pour générer une force magnétique lorsque le courant les traverse.
Cadre : généralement fabriqué en alliage d'aluminium, qui offre un support structurel et une excellente résistance à la corrosion et une excellente résistance.
Rotor:
Le rotor est la partie tournante du moteur, composée des principaux composants suivants :
Armature : constituée de conducteurs et de matériaux isolants, utilisée pour générer un champ magnétique lorsque le courant le traverse.
Roulements : Généralement fabriqués en acier ou en céramique, avec une excellente résistance à l'usure et à la corrosion, ils soutiennent la rotation du rotor.
Embouts : fabriqués à partir de matériaux comme l'alliage d'aluminium, ils assurent l'étanchéité et la résistance structurelle du moteur.
Grâce à l'analyse des composants centraux du moteur et de ses principes, il est facile de constater que le moteur sans noyau, avec ses caractéristiques compactes et efficaces, est devenu un moteur important pour le développement de la technologie des robots humanoïdes. À l'avenir, à mesure que la technologie progresse, l'application des moteurs sans noyau dans le domaine des robots intelligents deviendra encore plus répandue.
2. Définition et classification des moteurs sans noyau
La naissance du moteur sans noyau remonte à 1958, lorsque le Dr F. Faulhaber a proposé pour la première fois la technologie des bobines à enroulement asymétrique, et en 1965, il a obtenu le brevet correspondant, marquant l'avènement du moteur sans noyau. Sa conception innovante atteint un équilibre parfait entre la taille et l'efficacité du moteur. Le moteur sans noyau appartient à la catégorie des servomoteurs à aimant permanent DC et se compose principalement de deux parties principales : le stator et le rotor. Le stator est composé de tôles et de bobines d'acier au silicium, et sa conception unique sans fente évite efficacement l'effet de crémaillère couramment observé dans les moteurs traditionnels, réduisant ainsi la perte de fer et la perte par courants de Foucault. Le rotor est composé d'un aimant permanent, d'un arbre et d'un ensemble fixe, utilisant un aimant permanent en forme d'anneau, ce qui facilite le traitement et l'installation.
Par rapport aux moteurs traditionnels, la caractéristique la plus distinctive du moteur sans noyau est l'innovation dans sa structure de rotor. Contrairement au rotor à noyau de fer des moteurs traditionnels, le moteur sans noyau adopte une structure de rotor sans fer, connue sous le nom de rotor sans noyau. À l'intérieur, il est entouré d'enroulements de fils et d'aimants, formant une structure creuse en forme de coupe.
Dans les moteurs traditionnels, la fonction du noyau de fer est :
1. Concentration et guidage du champ magnétique : le noyau de fer est généralement constitué de matériaux à haute perméabilité magnétique (tels que des tôles d'acier au silicium) qui concentrent et guident efficacement le flux magnétique, améliorant ainsi la force et l'efficacité du champ magnétique du moteur.
2. Support des enroulements : le noyau de fer fournit un support stable aux enroulements du moteur, assurant la stabilité de la forme et de la position des enroulements pendant le fonctionnement du moteur.
En revanche, le moteur sans noyau utilise un rotor cylindrique creux à paroi mince, dont les enroulements sont directement enroulés autour du rotor, éliminant ainsi le besoin d'un support supplémentaire de noyau de fer.
Les avantages de la conception sans fer sont très significatifs :
1. Élimination des pertes par courants de Foucault et par hystérésis : dans les moteurs traditionnels, le noyau de fer génère facilement des courants de Foucault et des pertes par hystérésis dans le champ magnétique alternatif, ce qui réduit l'efficacité du moteur. Le moteur sans noyau, en raison de l'absence de noyau de fer, élimine ces pertes, améliorant considérablement l'efficacité de conversion énergétique du moteur.
2. Réduction du poids et diminution de l'inertie de rotation : la conception sans fer rend le rotor plus léger, réduisant l'inertie de rotation, ce qui se traduit par des temps de réponse plus rapides, des vitesses de démarrage et d'arrêt plus rapides, et convient parfaitement aux applications qui nécessitent des temps d'accélération et de réponse élevés.
Avec une structure cylindrique creuse conçue avec précision et une disposition optimisée des enroulements, le moteur sans noyau peut mieux répartir le champ magnétique, réduire les fuites magnétiques et améliorer encore l'efficacité opérationnelle et les performances du moteur.
Classification des moteurs sans noyau
Les moteurs sans noyau sont généralement classés en deux catégories en fonction de la méthode de commutation :
Moteur à balais sans noyau : ce type de moteur utilise des balais de carbone mécaniques pour la commutation.
Moteur sans balais sans noyau : ce moteur utilise une commutation électronique au lieu des balais de charbon traditionnels pour la commutation. Cette conception élimine non seulement les étincelles électriques et les particules de poussière de carbone que l'on trouve couramment dans les moteurs traditionnels, réduisant ainsi le bruit, mais prolonge également considérablement la durée de vie du moteur.
En comparant différents produits, il est clair que le moteur sans noyau ne nécessite plus de balais de charbon, mais utilise à la place des capteurs à effet Hall pour détecter les changements du champ magnétique du rotor en temps réel, convertissant la commutation mécanique en signaux électroniques pour la commutation. Cette conception simplifie grandement la structure physique du moteur, le rendant plus efficace et durable.
| Tableau : Comparaison des moteurs à courant continu avec et sans balais | ||
| Catégorie | Moteur à courant continu sans balais | Moteur CC à balais |
| Commutation | Commutateur électronique | Le balai est en contact mécanique avec la partie redresseur |
| Caractéristiques structurelles | Généralement, le rotor est un aimant permanent et le stator est un induit | Généralement, le rotor est l'induit et le stator est l'aimant permanent. |
| Méthode d'inversion | Changer la séquence du commutateur électronique | Changer la polarité de la tension aux bornes |
| Avantages | Bonnes performances mécaniques, longue durée de vie, faible bruit, bonne dissipation thermique | Bonnes performances mécaniques, faible coût |
| Inconvénients | Coût initial légèrement plus élevé | Bruit élevé, mauvaise dissipation thermique, la commutation nécessite une maintenance |
3. Avantages du moteur sans noyau
Le moteur sans noyau, grâce à sa conception innovante de structure de rotor, brise les limites des rotors de moteur traditionnels et réduit considérablement les pertes par courants de Foucault causées par le noyau de fer. Dans le même temps, cette conception allège efficacement le poids du moteur et réduit son inertie de rotation, minimisant ainsi la perte d'énergie mécanique du rotor pendant le mouvement. Dans l'ensemble, le moteur sans noyau présente des avantages significatifs dans plusieurs domaines, notamment une densité de puissance élevée, une longue durée de vie, une réponse rapide, un couple maximal élevé et d'excellentes performances de dissipation thermique.
Densité de puissance élevée
La densité de puissance d'un moteur sans noyau fait référence à la puissance de sortie par unité de volume ou par unité de poids. Comparé aux moteurs traditionnels, le moteur sans noyau est plus léger et plus efficace grâce à son rotor sans fer. Le rotor sans fer élimine les pertes par courants de Foucault et par hystérésis provoquées par le noyau de fer, améliorant ainsi l'efficacité du moteur miniature et lui permettant ainsi de fournir une puissance de sortie et un couple plus importants dans un volume plus petit. Le rendement du moteur sans noyau atteint généralement plus de 80 %, alors que le rendement des moteurs à courant continu à balais traditionnels est généralement beaucoup plus faible, généralement autour de 50 %. Par conséquent, le moteur sans noyau est particulièrement adapté aux appareils alimentés par batterie nécessitant un fonctionnement stable à long terme, tels que les pompes d'échantillonnage d'air portables, les robots humanoïdes, les mains bioniques et les outils électriques portatifs.
Densité de couple élevée
Grâce à la conception sans fer, le rotor du moteur sans noyau est non seulement léger, mais possède également une inertie de rotation plus faible, ce qui signifie que le moteur peut accélérer et décélérer rapidement, générant un couple plus important en moins de temps. De plus, grâce à la structure plus compacte du rotor sans fer, le moteur sans noyau est capable de fournir un couple plus élevé dans un espace limité.
Longue durée de vie
Le moteur sans noyau comporte davantage de segments de collecteur et les fluctuations de courant pendant le processus de commutation sont plus faibles, ce qui réduit l'inductance et abaisse considérablement l'électrocorrosion du système moteur pendant la commutation. Par conséquent, la durée de vie du moteur sans noyau est beaucoup plus longue que celle des moteurs à courant continu à balais traditionnels. Selon des recherches connexes, la durée de vie attendue d'un moteur sans noyau se situe généralement entre 1 000 et 3 000 heures, tandis que celle des moteurs à courant continu avec balais n'est généralement que de quelques centaines d'heures.
Réponse rapide
Les moteurs traditionnels, en raison de la présence du noyau de fer, ont une plus grande inertie de rotation et donc des temps de réponse plus lents. En revanche, le moteur sans noyau a une structure compacte et utilise une bobine autoporteuse en forme de coupe pour le rotor, ce qui le rend plus léger et réduit son inertie de rotation. Cela confère au moteur sans noyau des caractéristiques start-stop très sensibles. Selon des données associées, la constante de temps mécanique d'un moteur sans noyau est généralement inférieure à 28 ms, avec certains produits même en dessous de 10 ms, ce qui est bien supérieur à la constante de temps de 100 ms des moteurs à noyau de fer traditionnels.
Couple de pointe élevé
Le moteur sans noyau peut atteindre un couple maximal plus important en peu de temps, car la constante du couple du moteur reste stable pendant l'augmentation du courant et il existe une relation linéaire entre le courant et le couple. En revanche, les moteurs à courant continu à noyau de fer traditionnels ne peuvent plus augmenter le couple une fois qu'ils atteignent le point de saturation.
Excellentes performances de dissipation thermique
La surface du rotor du moteur sans noyau permet à l'air de circuler, offrant une meilleure dissipation de la chaleur que les moteurs à noyau de fer traditionnels. Dans les moteurs traditionnels, la bobine du rotor à noyau de fer est généralement encastrée dans les rainures des tôles d'acier au silicium, ce qui entraîne moins de flux d'air sur la surface de la bobine et une augmentation de température plus élevée. Dans les mêmes conditions de puissance de sortie, le moteur sans noyau présente une élévation de température nettement inférieure et une dissipation thermique plus efficace.
4. Chemin technique du moteur sans noyau
Le processus clé dans la production de moteurs sans noyau est la fabrication de la bobine, de sorte que la conception et le processus d'enroulement de la bobine deviennent des obstacles techniques. Le diamètre du fil, le nombre de tours et les caractéristiques linéaires du fil affectent directement les paramètres de base du moteur, tandis que la méthode d'enroulement détermine directement l'efficacité et les performances du moteur.
Conception de bobines et méthodes d'enroulement
La conception d'enroulement du moteur sans noyau comprend principalement l'enroulement droit, l'enroulement asymétrique et l'enroulement en selle.
Enroulement droit : Cette méthode d'enroulement comporte des bobines où le fil est parallèle à l'axe du moteur, formant un enroulement concentré. Bien que cette conception soit simple, les extrémités de l'armature ne peuvent pas générer de couple efficace, ce qui augmente le poids et la résistance de l'armature.
Enroulement oblique : également connue sous le nom d'enroulement en nid d'abeille, cette méthode utilise un enroulement incliné dans lequel les parties d'extrémité de l'enroulement sont plus petites et il n'y a pas d'enroulements d'extrémité. Par rapport à l'enroulement droit, l'enroulement asymétrique réduit le poids et l'inertie de rotation de l'induit, améliorant ainsi la capacité d'accélération et le couple de sortie du moteur. Des marques telles que l'allemand Faulhaber et le suisse Portescap utilisent couramment cette conception.
Enroulement en selle : cette méthode d'enroulement utilise un fil émaillé auto-liant et améliore le taux de remplissage des fentes grâce à de multiples processus de mise en forme et d'arrangement. L'enroulement en selle peut réduire efficacement l'entrefer et augmenter le taux d'utilisation de l'aimant permanent, améliorant ainsi la densité de puissance du moteur. Certains produits du suisse Maxon adoptent ce design sinueux.
Ces différentes méthodes de bobinage ont un impact important sur l'efficacité, la puissance et le couple de sortie du moteur sans noyau, et déterminent également le coût de production du moteur et les scénarios d'application appropriés.
Classification des processus de bobinage
Du point de vue de la technologie de production, les processus de formation de bobines des moteurs sans noyau peuvent être divisés en trois catégories : le bobinage manuel, la technologie de production de bobines et la technologie de production de formage en une étape.
1. Remontage manuel
Le remontage manuel est un processus de production artisanal impliquant une série d'étapes complexes telles que l'insertion des broches, le remontage manuel et la disposition du remontage manuel. Bien que cette méthode soit adaptée aux produits hautement personnalisés, son efficacité de production est relativement faible et la cohérence et la stabilité des produits sont limitées. Par conséquent, ce processus est plus couramment utilisé pour la production de petits lots ou pour des exigences particulières.
2. Technologie de production de bobinages
La technologie de production de bobinages de bobines est un processus semi-automatique dans lequel le fil émaillé est enroulé sur une broche avec une section transversale en diamant dans un ordre spécifique. Une fois la longueur requise atteinte, la bobine est retirée puis aplatie en un panneau métallique, qui est ensuite enroulé en une bobine en forme de coupe. Ce processus a une efficacité de production plus élevée et peut répondre aux besoins de production à moyenne échelle. Selon les données de l'article « Coil Winding Process and Equipment for Coreless Armature Manufacturing », un équipement utilisant quatre travailleurs peut atteindre une production annuelle de 30 000 unités. Cependant, la limite de la technologie de bobinage est qu'elle convient principalement aux bobines sans noyau d'un diamètre de 20-30 mm. Pour les bobines plus petites d'un diamètre inférieur à 10-12 mm, en particulier celles dont l'espacement des prises est inférieur à 7 mm, l'enroulement devient plus difficile. De plus, le processus de bobinage nécessite un travail manuel considérable, ce qui peut affecter la cohérence du produit.
3. Technologie de production de formage en une étape
La technologie de production de formage en une étape utilise un équipement hautement automatisé pour enrouler le fil émaillé sur une broche selon un modèle spécifique. Une fois que la bobine est enroulée en forme de coupelle, elle est directement retirée en une seule étape, éliminant ainsi le besoin de processus supplémentaires tels que le laminage ou l'aplatissement. Cette méthode offre un degré plus élevé d'automatisation, offrant une plus grande efficacité de production et une meilleure cohérence du produit. Cependant, cela nécessite également un investissement initial plus élevé en équipement. Par rapport à la technologie de bobinage de bobines, la technologie de formage en une étape peut produire une plus grande variété de types et de spécifications de moteurs, et elle peut mieux contrôler la qualité et l'étanchéité de la disposition des bobines.
| Tableau : Comparaison entre le processus de bobinage et le processus de formage en une étape | ||
| Processus de blessure | Technologie de production de formage en une seule fois | |
| Prix de l'équipement | Faible | Haut |
| Diplôme d'automatisation | Faible, ne convient pas à la production automatisée à grande échelle | Une production automatisée à grande échelle est possible |
| Taux de rebut | Haut | Faible |
| Difficulté technique globale | Faible | Haut |
En savoir plus :La technologie de bobinage est la principale barrière du moteur à coupelle creuse
Moteur sans noyau - Composant essentiel des robots humanoïdes
Les robots humanoïdes, également appelés robots anthropomorphes, sont des robots intelligents conçus pour travailler et interagir dans des environnements similaires à ceux des humains. Ces robots sont conçus pour imiter l'apparence et le comportement humains, capables de détecter l'environnement, de reconnaître les objets et les humains, de traiter et de comprendre les données spatiales et de fournir des services efficaces et intelligents. Grâce à l'intégration de capteurs, d'actionneurs, d'algorithmes et d'autres systèmes matériels et logiciels, les robots humanoïdes peuvent percevoir, traiter les informations et répondre efficacement aux besoins humains.
Avec le développement continu de la technologie, les robots humanoïdes sont de plus en plus utilisés dans diverses industries et devraient devenir à l'avenir un marché d'un billion de dollars, comparable à celui des smartphones, des véhicules de tourisme et d'autres technologies. Dans le domaine industriel, notamment dans le secteur manufacturier, les robots humanoïdes peuvent remplacer les humains dans l'exécution de tâches de haute intensité, dangereuses et répétitives, telles que la manutention, le soudage, le polissage, etc. Tesla prévoit d'introduire des robots humanoïdes dans ses giga-usines pour les opérations sur les chaînes de montage afin d'augmenter l'efficacité de la production et de réduire les risques de blessures des travailleurs ; China General Nuclear Power Group envisage également de déployer des robots humanoïdes dans les centrales nucléaires ; Foxconn pilote des robots humanoïdes pour résoudre les problèmes de contrôle qualité, de rotation du personnel et atténuer la tension physique causée par certaines tâches répétitives. Le secteur des services ne fait pas exception. Grâce à leur puissante perception de l'environnement et à leurs excellentes capacités d'interaction homme-robot, les robots humanoïdes peuvent entreprendre des tâches telles que la livraison et l'accompagnement dans les restaurants, les hôpitaux et d'autres lieux, ainsi que servir de prestataires de soins à domicile et de compagnons dans les environnements domestiques. Par exemple, Apollo, un robot de la société américaine Apptronik, est principalement utilisé pour la gestion des entrepôts et aide au transport des marchandises, avec une autonomie de 4 heures ; G1, un robot humanoïde polyvalent développé par Yushu Technology, peut effectuer des mouvements fins tels que l'ouverture d'un bouchon de bouteille.
En termes de structure des robots humanoïdes, ils sont généralement divisés en système d'exécution, système de perception et autres systèmes. Le système d'exécution comprend principalement des actionneurs linéaires, des actionneurs rotatifs et des mains adroites. Le système de perception, selon le parcours technique, comprend des capteurs visuels, un radar à ondes millimétriques, des systèmes de navigation inertielle et d'autres dispositifs. D'autres systèmes incluent des composants clés tels que des puces et des batteries. La main adroite, en tant qu'élément clé du système d'exécution, fonctionne sur la base de la collaboration entre le moteur sans noyau et le réducteur planétaire. Le moteur sans noyau entraîne le réducteur planétaire pour générer une force de réaction inverse, qui tire ensuite les articulations des doigts à travers des charnières ou d'autres connexions, transformant le mouvement de rotation en mouvement linéaire. En appliquant une tension directe ou inverse, le moteur sans noyau peut contrôler l'extension et la rétraction des doigts, permettant ainsi la saisie ou le relâchement d'objets.
En prenant comme exemple le robot Optimus de Tesla, sa main adroite se compose d'un moteur sans noyau, d'un réducteur planétaire de précision, d'une vis à billes, de capteurs et d'encodeurs. Le moteur sans noyau représente environ 50 % du coût des composants de l'actionneur de la main et environ 4 à 4,5 % du coût total d'un seul robot. Chaque main adroite est entraînée par six moteurs, avec deux modules moteurs sans noyau installés dans la section du pouce pour effectuer simultanément des mouvements d'extension et de retournement ; chacun des autres doigts est entraîné par un module moteur sans noyau. Les six modules moteurs fonctionnent avec l'engrenage à vis sans fin et le système de tendons pour effectuer des opérations flexibles et précises de la main.
De plus, les robots humanoïdes contiennent également un autre composant crucial : le moteur couple sans cadre, généralement utilisé dans les zones nécessitant un couple élevé, telles que les articulations. En tant que type de servomoteur, le moteur sans noyau offre une précision de contrôle plus élevée et une vitesse de réponse plus rapide, ce qui le rend largement utilisé dans des composants tels que les mains adroites qui exigent une plus grande précision et réactivité. Étant donné que cet article se concentre sur les moteurs sans noyau, une analyse détaillée des moteurs couple sans cadre ne sera pas développée.
Estimation de la taille du marché des moteurs sans noyau
1. Actuellement, le développement rapide de l'intelligence artificielle a résolu deux défis majeurs pour les robots : le manque d'intelligence et le manque de scénarios d'application. Dans le même temps, le matériel des robots humanoïdes subit également une itération rapide. La configuration de la chaîne industrielle nationale est propice à une réduction rapide des coûts, jetant ainsi les bases de la vulgarisation des robots humanoïdes. Cet article estime que la croissance du marché des robots humanoïdes se déroulera en trois étapes :
Étape 1 : 2024-2026 : Poussées principalement par les politiques et le capital, les entreprises devraient progressivement entrer dans la phase de production de masse de robots humanoïdes. Au cours des trois premières années, l'objectif des applications commerciales sera de répondre aux besoins non structurés du marché industriel, en complément des lignes de production industrielles traditionnelles. Au cours de cette étape, le taux de croissance annuel composé (TCAC) des ventes de robots humanoïdes devrait être d'environ 50 %.
Étape 2 : 2027-2030 : Avec une réduction continue des coûts et une amélioration de l'efficacité de la chaîne d'approvisionnement, ainsi que des avancées technologiques continues, les robots humanoïdes se répandront progressivement et deviendront populaires dans les domaines potentiels du marché de la maison et des services, avec un potentiel d'application continu. exploré. Le TCAC des ventes de robots humanoïdes au cours de cette étape devrait être d'environ 100 %.
Étape 3 : Après 2030 : La demande dans des scénarios tels que les soins aux personnes âgées, le compagnonnage émotionnel et les applications militaires deviendra le principal moteur de la croissance des robots humanoïdes, conduisant à une tendance à la hausse à long terme du marché. Le TCAC des ventes de robots humanoïdes à ce stade devrait être d'environ 20 %.
2. Du point de vue des prix, le prix unitaire moyen actuel des moteurs sans noyau sur les marchés nationaux et internationaux est de 1 200 RMB par unité. En supposant que le prix reste stable dans le futur.
3. En supposant que le nombre de moteurs sans noyau utilisés dans chaque robot humanoïde reste le même qu'aujourd'hui, soit 12 moteurs par robot.
D'après les estimations, à partir de 2028, l'augmentation de l'échelle du marché des moteurs sans noyau dans le domaine des robots humanoïdes atteindra le niveau d'un milliard de yuans. D'ici 2030, l'échelle de marché supplémentaire dans le domaine des robots humanoïdes dépassera 40 % de l'échelle de marché combinée des autres domaines.
| Tableau : Estimation de l'incrément d'échelle des moteurs à coupelle creuse apportés par les robots humanoïdes | |||||||||
| 2024 | 2025 | 2026 | 2027 | 2028 | 2029 | 2030 | 2031 | 2032 | |
| Ventes de robots humanoïdes (10 000 unités) | 1 | 1.5 | 2.25 | 4.5 | 9 | 18 | 36 | 43.2 | 51.84 |
| Ventes de robots humanoïdes (en glissement annuel) | 50% | 50% | 100% | 100% | 100% | 100% | 20% | 20% | |
| Nombre de moteurs à coupelle creuse par appareil (unités) | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 |
| Ventes de moteurs à coupelle creuse dans ce domaine (10,000 unités) | 12 | 18 | 27 | 54 | 108 | 216 | 432 | 518.4 | 622.08 |
| Prix unitaire des moteurs à coupelle creuse (yuans) | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 |
| Augmentation de la taille du marché des moteurs à coupelle creuse (10,000 yuans) | 12000 | 18000 | 27000 | 54000 | 108000 | 216000 | 432000 | 518000 | 622080 |
Paysage concurrentiel des moteurs sans noyau
À l'échelle internationale, la fabrication de moteurs sans noyau, en raison de sa technologie de pointe et de ses avantages concurrentiels, combinés à une technologie d'équipement de bobinage avancée et à un niveau élevé d'automatisation, a longtemps maintenu une part de marché élevée, ce qui lui confère un avantage de premier arrivant. Les leaders mondiaux de l'industrie comprennent le suisse Maxon, l'allemand Faulhaber et le suisse Portescap. Sur le marché chinois, les entreprises représentatives incluent VSD, fondée en 2011. La fabrication de moteurs sans noyau en Chine a commencé plus tard, avec un certain écart technologique par rapport aux entreprises étrangères. Cependant, grâce au solide avantage de la Chine en matière de chaîne industrielle complète et à son vivier de talents en ingénieurs, un rattrapage rapide est attendu.
Maxon (Suisse) : Fondée en 1961, Maxon compte environ 3 300 employés dans le monde, répartis dans 40 pays. En 2022, l'entreprise a réalisé un chiffre d'affaires de 708 millions de francs suisses, avec une production annuelle de 5 millions d'unités et environ 12 000 variétés de produits. Leurs produits comprennent principalement des moteurs à courant continu sans balais et à balais, divers réducteurs, capteurs, codeurs, servoamplificateurs, contrôleurs de position, composants CIM et MIM, ainsi que des solutions personnalisées adaptées aux besoins des clients. Leurs moteurs sans noyau vont d'un diamètre de 4-90 mm, avec une puissance allant de 1,2-400 watts. Les performances de couple sont excellentes, avec une puissance élevée, une large plage de vitesse et une longue durée de vie.
Faulhaber (Allemagne) : En tant qu'entreprise familiale indépendante, la technologie d'entraînement Faulhaber est un exemple exceptionnel de mécanique de précision et de technologie des moteurs. Faulhaber possède des centres de R&D et de production en Allemagne, en Suisse, aux États-Unis, en Roumanie et en Hongrie, avec un réseau couvrant plus de 30 pays et régions et plus de 2 300 employés professionnels. Leur moteur sans noyau sans balais B-Micro a une taille minimale de 3 mm et leur moteur sans noyau brossé 0615N1.5S a une taille minimale de 6 mm.
Portescap (Suisse) : Fondée en 1931 en Suisse, Portescap s'est initialement concentrée sur l'industrie horlogère et a introduit le moteur révolutionnaire à courant continu à rotor sans noyau EscapTM en 1959, entrant ainsi dans l'industrie des moteurs miniatures. En 2023, elle a été acquise par RegalRexnord. Les produits de micromoteurs de l'entreprise répondent aux besoins de transmission des marchés finaux allant des dispositifs médicaux à diverses applications industrielles.
VSD (Chine) : Fondée en 2011, VSD s'est développée rapidement, d'abord en Chine, et en quelques années, elle est rapidement devenue l'un des principaux fabricants de micromoteurs en Chine, commençant à se développer à l'international. Elle a déjà coopéré avec des sociétés internationales de renom telles que Montaplast, Panasonic et Philips, gagnant ainsi confiance et éloges. La superficie totale de l'usine de l'entreprise dépasse 10 000 mètres carrés, avec des installations de production distinctes pour les moteurs avec et sans balais, et des centaines de machines automatisées avancées (y compris des bobineuses avancées), des dizaines d'ingénieurs de recherche expérimentés et des centaines d'employés de première ligne. , produisant 200 000 moteurs par jour.
