Giá thành của động cơ AC không phải là một giá trị cố định mà được xác định bởi bốn yếu tố cốt lõi: sơ đồ thiết kế, vật liệu lõi, quy trình sản xuất và quy mô lô hàng. Các yếu tố cụ thể của từng yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến thành phần chi phí.
Sau đây là bảng phân tích chi tiết các yếu tố ảnh hưởng chính để giúp hiểu được bản chất của sự khác biệt về chi phí:
1、 Chi phí vật liệu cốt lõi: chiếm 60% -80% tổng chi phí, là nền tảng của chi phí
“Chi phí phần cứng” của động cơ chủ yếu tập trung vào ba loại vật liệu: dẫn điện, từ tính và kết cấu. Việc lựa chọn và số lượng vật liệu quyết định trực tiếp đến chi phí cơ bản, và sự chênh lệch về chi phí vật liệu có thể lên tới vài lần tùy theo các thông số kỹ thuật/yêu cầu hiệu suất khác nhau.
Vật liệu dẫn điện (cuộn dây stato, dây dẫn): 1. Vật liệu: Cuộn dây đồng nguyên chất (độ dẫn điện cao, tổn thất thấp, giá thành cao) so với cuộn dây nhôm (giá thành thấp hơn 30% -50% nhưng hiệu suất thấp và dễ sinh nhiệt); Đường kính/chiều dài dây: Công suất càng cao thì đường kính dây quấn càng dày và dài, dẫn đến việc sử dụng đồng/nhôm tăng lên và chi phí tăng theo từng năm.
Vật liệu từ tính (lõi stato, lõi rôto):
Cấp độ của tấm thép silic: tấm thép silic cao (như 35W300, độ từ thẩm cao, tổn thất sắt thấp, được sử dụng cho động cơ hiệu suất cao, có giá thành cao hơn 20% -40% so với tấm thép silic thông thường) so với tấm thép silic thông thường; Mật độ xếp chồng: Các lớp lõi càng khít (giảm điện trở từ) thì độ khó gia công và yêu cầu sử dụng vật liệu càng cao, dẫn đến chi phí tăng nhẹ.
Vật liệu cấu trúc (vỏ, nắp đầu, ổ trục, trục): Vật liệu vỏ: vỏ nhôm (nhẹ, chống ăn mòn, giá thành cao hơn gang 15% -30%, dùng cho động cơ nhỏ/ngoài trời) so với vỏ gang (cường độ cao, giá thành thấp, dùng cho động cơ công nghiệp vừa và lớn); Cấp ổ trục: ổ bi rãnh sâu thông thường (giá thành thấp) so với ổ trục chính xác (như các thương hiệu SKF và NSK, có tuổi thọ cao, tiếng ồn thấp và giá thành tăng hơn 50%);
Vật liệu trục: Thép 45# (động cơ thông thường) so với thép hợp kim (động cơ tải trọng cao, chi phí cao hơn 30%).
2、 Yêu cầu về thiết kế và hiệu suất: Xác định 'Hướng phân bổ chi phí'
Các mục tiêu thiết kế động cơ, chẳng hạn như công suất, hiệu suất, tốc độ và mức độ bảo vệ, ảnh hưởng trực tiếp đến việc lựa chọn vật liệu và độ phức tạp của quy trình, đồng thời là động lực cốt lõi để phân biệt giá thành.
Sức mạnh và tốc độ
Công suất càng cao, cuộn dây càng dày, lõi sắt càng lớn (làm tăng diện tích từ trường), và các thành phần kết cấu càng bền (chịu được mô-men xoắn lớn hơn). Mức tiêu thụ vật liệu và thông số kỹ thuật tăng đồng bộ, và chi phí cho thấy "sự tăng trưởng như một bước nhảy vọt" (ví dụ, chi phí của động cơ 11KW gấp khoảng 5-8 lần so với động cơ 1,5KW, chứ không chỉ đơn giản là hệ số nhân công suất).
Tốc độ đặc biệt: Động cơ tốc độ cao (chẳng hạn như 10000 vòng/phút trở lên) yêu cầu tối ưu hóa cân bằng động của rôto và sử dụng vật liệu cách điện chịu nhiệt độ cao (chẳng hạn như polyimide), trong khi động cơ mô-men xoắn cao tốc độ thấp yêu cầu cấu trúc giảm tốc bổ sung hoặc đường kính rôto, điều này sẽ làm tăng chi phí thiết kế và vật liệu.
Mức độ hiệu quả
Động cơ hiệu suất thông thường (như IE1): có thể sử dụng tấm thép silic thông thường và cuộn dây nhôm, có tổn thất sắt và đồng cao và chi phí thấp;
Động cơ Hiệu suất/Siêu Hiệu suất (IE3/IE4): Yêu cầu tấm thép silic chất lượng cao, cuộn dây đồng nguyên chất, cấu trúc lõi sắt tối ưu (để giảm tổn thất từ tính), và thậm chí bổ sung thêm nam châm vĩnh cửu (như động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu). Chi phí cao hơn 30%-60% so với động cơ IE1, nhưng mức tiêu thụ năng lượng dài hạn thấp hơn (người dùng cuối sẵn sàng chi trả nhiều hơn cho hiệu suất cao).
Bảo vệ và khả năng thích ứng với môi trường
Cấp bảo vệ cơ bản (IP23): chỉ bảo vệ chống lại các vật thể rắn bên ngoài, có cấu trúc đơn giản và chi phí thấp;
Bảo vệ cao (IP54/IP65): Cần có thêm gioăng đệm, ổ trục chống thấm nước, nắp đầu chống bụi và thậm chí cả lớp phủ đặc biệt (chống ăn mòn), dẫn đến chi phí tăng thêm 15% -30% (đối với môi trường ngoài trời, ẩm ướt hoặc nhiều bụi như động cơ bơm nước và động cơ quạt).
Yêu cầu chức năng đặc biệt
Nếu cần “điều chỉnh tốc độ tần số thay đổi” (điều chỉnh theo biến tần), cần tối ưu hóa cách điện của cuộn dây (chịu được tác động của điện áp tần số cao) và tăng nhiệt điện trở (bảo vệ quá nhiệt);
Nếu cần "chống cháy nổ" (trong trường hợp hóa chất), nên sử dụng vỏ chống cháy nổ và cấu trúc không phát ra tia lửa, điều này có thể làm tăng gấp đôi hoặc thậm chí tăng chi phí cho những thiết kế đặc biệt như vậy.
3、Quy trình sản xuất và quy mô: ảnh hưởng đến 'hiệu quả chi phí đơn vị'
Cùng một thiết kế, độ phức tạp của quy trình sản xuất và quy mô lô hàng sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến giá trị cuối cùng của “chi phí đơn vị”.
Độ phức tạp của quy trình sản xuất
Mức độ tự động hóa: Máy quấn tự động được sử dụng trong các nhà máy lớn (hiệu suất cao, tỷ lệ phế liệu thấp, đầu tư thiết bị ban đầu cao nhưng giá thành đơn vị thấp sau khi sản xuất hàng loạt) so với máy quấn thủ công trong các xưởng nhỏ (tỷ lệ phế liệu cao, hiệu suất thấp, giá thành đơn vị cao hơn 20% -40%);
Yêu cầu gia công chính xác: cân bằng động lực học rôto (động cơ tốc độ cao yêu cầu “cân bằng động lực học hai mặt”, đắt hơn 30% so với cân bằng thông thường), cán lõi sắt (hàn laser so với tán đinh thông thường, phương pháp hàn laser đắt hơn nhưng có cấu trúc ổn định);
Quy trình thử nghiệm: Kiểm tra toàn diện (đo hiệu suất, độ tăng nhiệt độ và độ cách nhiệt của từng thiết bị, với chi phí tăng thêm 5% -10%) so với kiểm tra lấy mẫu (chỉ đo các thông số cơ bản, chi phí thấp nhưng rủi ro về chất lượng cao).
Lô sản xuất (Hiệu ứng quy mô)
Sản xuất quy mô lớn (chẳng hạn như hơn 10.000 đơn vị): Có thể mua vật liệu theo số lượng lớn (có sức mặc cả mạnh, giảm chi phí vật liệu 10% -20%), chia sẻ chi phí khuôn mẫu thấp (chẳng hạn như khuôn đúc vỏ, lô càng lớn, chia sẻ chi phí khuôn mẫu trên mỗi đơn vị càng ít), chi phí đơn vị giảm đáng kể;
Lô nhỏ/tùy chỉnh (ví dụ: dưới 100 đơn vị): Số lượng vật tư mua sắm ít (không có khả năng thương lượng), dây chuyền sản xuất cần được điều chỉnh riêng (chi phí chuyển đổi quy trình cao). Chi phí đơn vị cao hơn 30%-50% so với lô lớn (ví dụ: tùy chỉnh động cơ công suất đặc biệt có thể tốn gấp đôi so với model tiêu chuẩn).