現(xiàn)代交流伺服系統(tǒng)技術(shù)和市場(chǎng)發(fā)展綜述-資料下載頁(yè)
2025-07-28 07:39本頁(yè)面
【正文】 伺服系統(tǒng)配套，比如安川、松下和ABB，這方面國(guó)內(nèi)差距明顯。國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人廠家仍然在采用標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)口交流伺服系統(tǒng)，國(guó)產(chǎn)伺服系統(tǒng)想進(jìn)入工業(yè)機(jī)器人配套領(lǐng)域，就更加遙遠(yuǎn)。不過(guò)，我們也看到在一些特殊機(jī)器人領(lǐng)域，比如反恐防爆機(jī)器人、礦井救災(zāi)機(jī)器人等輕便移動(dòng)機(jī)器人，采用了國(guó)產(chǎn)基于低壓直流供電的微型無(wú)刷伺服系統(tǒng)，比如和利時(shí)電機(jī)的蜂鳥系列就獲得了成功。當(dāng)然，在更廣泛的機(jī)器人領(lǐng)域，需要的不僅僅是交流伺服電機(jī)，還包括各種其他微特電機(jī)，如直流伺服電機(jī)、直線電機(jī)、測(cè)速發(fā)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、力矩電機(jī)等。iii. 紡織行業(yè)當(dāng)前應(yīng)用伺服的比例很低，但卻是未來(lái)交流伺服大批量應(yīng)用的重要行業(yè)之一。從90 年代初期至今已經(jīng)15 年，紡織行業(yè)技術(shù)進(jìn)步主要是依靠變頻化、PLC 化。只有少量紡織機(jī)械采用了高檔伺服技術(shù)，用于提高精度和效率，目前已有高檔梳棉機(jī)、帶自調(diào)勻整的并條機(jī)、新型粗紗機(jī)、數(shù)控細(xì)紗機(jī)、分條整經(jīng)機(jī)、漿紗機(jī)、園網(wǎng)印花機(jī)等設(shè)備應(yīng)用了交流伺服。無(wú)梭織機(jī)上已經(jīng)開始采用帶交流伺服的電子送經(jīng)和電子卷取，印染設(shè)備上也要用到伺服系統(tǒng)。這些設(shè)備每年的伺服用量在3 萬(wàn)套左右，且?guī)缀跞渴沁M(jìn)口產(chǎn)品，如Lenze、Danaher、Siemens 和Baumuller，還有三菱和松下等。價(jià)格是制約交流伺服大面積普及的主要因素，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品雖然在價(jià)格上有一定競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，但是性能指標(biāo)、可靠性和環(huán)境適應(yīng)性等方面存在欠缺，還需要在品牌塑造、服務(wù)、交貨期等方面不斷改進(jìn)。在如下兩個(gè)方面，我們可以看到國(guó)產(chǎn)伺服廠家的成功案例，一個(gè)是在工業(yè)縫紉機(jī)上，近幾年國(guó)產(chǎn)伺服控制器逐漸取代臺(tái)灣和其他進(jìn)口品牌變成市場(chǎng)主流，憑借低成本的電機(jī)、簡(jiǎn)單的低線數(shù)編碼器，以及集成控制和驅(qū)動(dòng)，在解決了批量穩(wěn)定性之后，象上海鮑麥克斯這樣的國(guó)內(nèi)品牌獲得了成功。每年數(shù)十萬(wàn)臺(tái)的產(chǎn)量，這可能是未來(lái)幾年里，低檔伺服最大的市場(chǎng)了。另外一個(gè)緊密結(jié)合用戶需求進(jìn)行創(chuàng)新開發(fā)的案例，可以舉和利時(shí)電機(jī)開發(fā)的絡(luò)絲機(jī)控制系統(tǒng)。“絡(luò)絲機(jī)”是屬于織造前工序的精密工藝設(shè)備，將各種天然絲絡(luò)成各種規(guī)格的柱狀、寶塔形、雙錐形筒子，供用于染色、整經(jīng)、針織等后道工序。該公司充分利用自己在步進(jìn)、無(wú)刷、伺服、運(yùn)動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò)通訊等方面的綜合技術(shù)，通過(guò)和國(guó)內(nèi)最大紡機(jī)集團(tuán)的密切合作，開發(fā)成功了精密絡(luò)絲機(jī)控制系統(tǒng)，其核心是利用高動(dòng)態(tài)的伺服橫動(dòng)電機(jī)以及數(shù)字卷繞技術(shù)，取代傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)而實(shí)現(xiàn)單錠化和數(shù)字化，每錠之間依靠CAN 總線聯(lián)系，是無(wú)軸技術(shù)應(yīng)用的典范。該產(chǎn)品的研發(fā)成功充分體現(xiàn)了國(guó)內(nèi)廠商的競(jìng)爭(zhēng)能力，為國(guó)產(chǎn)伺服廠商開辟了參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的新路。iv. 無(wú)軸（電子軸）傳動(dòng)技術(shù)在印刷機(jī)上應(yīng)用，也是目前全球印刷企業(yè)和機(jī)械制造商的焦點(diǎn)。無(wú)軸傳動(dòng)就是用多個(gè)單獨(dú)的伺服電機(jī)取代傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)鏈，伺服驅(qū)動(dòng)器之間依靠高速現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行聯(lián)系，通過(guò)軟件保證各伺服軸對(duì)內(nèi)部的虛擬數(shù)字電子軸保持嚴(yán)格同步。采用無(wú)軸傳動(dòng)技術(shù)為印刷機(jī)的生產(chǎn)制造、為印刷業(yè)服務(wù)革命帶來(lái)了最佳解決方案，目前歐洲50％的凹印機(jī)采用了無(wú)軸技術(shù)，日本也有30％以上采用。其他采用無(wú)軸傳動(dòng)的機(jī)械包括卷筒紙印刷機(jī)、柔印機(jī)、上光機(jī)、燙金機(jī)、模切機(jī)等各類印刷設(shè)備。這一領(lǐng)域最頂級(jí)的伺服控制解決方案提供商是來(lái)自德國(guó)的博世力士樂(lè)、倫茨、日本的住友和奧地利的貝加萊。國(guó)內(nèi)目前僅有北人和松德等個(gè)別廠家進(jìn)行無(wú)軸傳動(dòng)印刷機(jī)的開發(fā)，部分規(guī)格的性能指標(biāo)接近國(guó)際水平，但是其采用的電子軸傳動(dòng)伺服系統(tǒng)和套準(zhǔn)控制系統(tǒng)均來(lái)自日本和歐洲，國(guó)內(nèi)相關(guān)伺服廠家還鮮有涉足。國(guó)產(chǎn)伺服和控制系統(tǒng)要達(dá)到這個(gè)領(lǐng)域的要求，需要頂級(jí)的技術(shù)水平和對(duì)這個(gè)行業(yè)的透徹理解，看來(lái)還有漫長(zhǎng)的路要走。v. 包裝設(shè)備上，采用伺服控制可以提高單位時(shí)間的產(chǎn)量、提高資源利用率、增加品種適應(yīng)性和提高產(chǎn)品質(zhì)量，因此交流伺服在包裝機(jī)械上的廣泛使用只是時(shí)間問(wèn)題。采用數(shù)字伺服技術(shù)的電子齒輪和電子凸輪將代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械部件，隨著價(jià)格的下降，成本也逐漸接近純機(jī)械的方案。歐洲有個(gè)Elau 公司專門針對(duì)包裝機(jī)械設(shè)計(jì)開發(fā)數(shù)字伺服和運(yùn)動(dòng)控制解決方案，在大型連續(xù)包裝設(shè)備方面居于領(lǐng)先地位，而我國(guó)尚沒有出現(xiàn)如此專業(yè)的解決方案提供商。vi. 這幾年出現(xiàn)的新型電梯曳引機(jī)，采用永磁同步伺服電機(jī)做無(wú)齒輪直接驅(qū)動(dòng)，取代變頻異步驅(qū)動(dòng)，具有更高的控制精度、動(dòng)態(tài)特性、高效率、低噪聲，已經(jīng)成為國(guó)際和國(guó)內(nèi)主要電梯廠的熱點(diǎn)產(chǎn)品，促進(jìn)了電梯產(chǎn)業(yè)的革命。國(guó)內(nèi)已有寧波申菱、沈陽(yáng)博林特等電梯廠家研制出了自己的曳引機(jī)電機(jī)產(chǎn)品，配進(jìn)口矢量控制變頻器或伺服驅(qū)動(dòng)器。4． 國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)i. 國(guó)際交流伺服市場(chǎng)處于恢復(fù)性增長(zhǎng)狀態(tài)，而國(guó)內(nèi)市場(chǎng)在未來(lái)3～5 年仍將維持高速增長(zhǎng)。ii. 國(guó)外運(yùn)動(dòng)控制廠商通過(guò)購(gòu)并和聯(lián)盟迅速擴(kuò)大自己的實(shí)力，謀求一站式解決方案提供商的地位，比如Danaher 自從1995 年以來(lái)連續(xù)收購(gòu)了超過(guò)40 家運(yùn)動(dòng)控制廠商，包括我們非常熟悉的一些品牌，如Kollmorgen, API, Pacific Scientific,Superior Electric, Dover, NEAT, Thomson, Giddings amp。 Lewis, Warner Motion,InMotion, Bautz, Micron 和Siedel 等。Parker 也按照相同的思路在擴(kuò)展，最近的例子是收購(gòu)了Bayside，而Schneider 收購(gòu)了Berger Lahr。許多新生的小企業(yè)具備獨(dú)特的技術(shù)或其他核心能力，也會(huì)找到屬于自己的生存空間，并因此得到更多投資。iii. 國(guó)際范圍內(nèi)，政府和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的不斷發(fā)展給伺服產(chǎn)業(yè)帶來(lái)深遠(yuǎn)影響，比如美國(guó)的能源法案EPactII 對(duì)電機(jī)系統(tǒng)能效的規(guī)定，美國(guó)的UL、NEC（NFPA）標(biāo)準(zhǔn)對(duì)安全的規(guī)定，歐盟的RoHS、WEEE 和CE 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)環(huán)保和安全的規(guī)定等。iv. 交流伺服系統(tǒng)的市場(chǎng)范圍不斷擴(kuò)大，越來(lái)越多取代機(jī)械傳動(dòng)、液壓和氣動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)；交流伺服不斷取代直流伺服的市場(chǎng)份額，導(dǎo)致直流伺服在整個(gè)伺服市場(chǎng)的占有率從目前的不到15％%；同時(shí)交流伺服成本和尺寸不斷縮小，也在蠶食高端步進(jìn)電機(jī)的市場(chǎng)，但是步進(jìn)電機(jī)本身也在不斷提高自己的競(jìng)爭(zhēng)能力，不斷延伸市場(chǎng)空間，因此在收到?jīng)_擊的同時(shí)市場(chǎng)也在擴(kuò)大，只是速度可能不如交流伺服這么快而已。我們相信，在中國(guó)交流伺服市場(chǎng)發(fā)展的過(guò)程中，一定會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)勢(shì)的國(guó)產(chǎn)品牌，國(guó)際廠商也必然從中獲益；在諸強(qiáng)博弈中讓廣大客戶受益，最終促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的成熟。__13 / 1
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