伺服电机作为电机上技术的璀璨明珠,在国内发展了十余年,至今A股上市公司中还未有专注伺服电机研发生产的企业,A股上市公司主要以工频电机、变频电机、微特电机为等主延伸伺服电机研发生产。国外伺服系统最早于1950年前在国外出现,我国伺服系统发展较晚。起初在70年代用于国防、军工领域。2000年以后随着国内中高端制造业的深入发展,伺服系统在工业自动化生产过程中逐渐占据不可缺少的地位。
高性能的伺服系统可为机电设备提供灵活、方便、准确、快速的驱动,优化控制工业品检测、调度和管理等生产环节。接下来小编为大家盘点一下国内伺服电机行业知名厂家!
伺服系统是一种运动控制部件,由伺服驱动器和伺服电机组成。伺服驱动器是指控制伺服电机转角、速度、转矩的电力电子装置,属于驱动层。伺服电机是指在伺服系统中控制机械组件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置,属于执行传感层。
伺服系统由伺服驱动器发出信号给伺服电机驱动其转动,同时编码器将伺服电机的运动参数反馈给伺服驱动器,伺服驱动器再对信号进行汇总、分析、修正,整个工作过程通过物体的位移、角度、速度为控制量,动态跟踪目标位置变化。
根据功率的大小,伺服系统可分为小型伺服、中型伺服和大型伺服系统。按照执行原件的不同,可分为液压伺服系统、电气伺服系统和气动伺服系统,电气伺服系统又可分为直流伺服系统和交流伺服系统。
直流伺服与交流伺服在原理、控制方式、性能等方面存在差异。相较于交流伺服,直流伺服因其结构简单、运行可靠、维护方便、运行效率高等优势,在AGV、医疗器械、仪表仪器等领域应用日趋广泛。而对于印刷设备、激光加工、机器人、机床设备、机械手等对控制精度、速度和力矩有较高要求的工业生产线。
根据控制调节原理的不同,可分为开环伺服系统、闭环伺服系统、半闭环伺服系统。开环伺服系统即无位置反馈的系统,其驱动元件主要是功率步进电机或液压脉冲马达。闭环伺服系统是误差控制随动随动系统,执行元件不能反映运动的位置,需要有位置检测装置。闭环伺服系统和开环系统的控制结构一致。
伺服系统属于工业自动化控制产品,技术难点主要在于是否具备自调整功能、伺服驱动器响应速度、电磁设计技术等方面,由于集成度高、产品设计和工艺复杂,需要长时间的经验积累才能生产出可靠性和稳定性高的产品。
国外龙头厂商凭借在行业内长期积累获得的技术应用经验,在控制性能、产品可靠性、软件核心算法和整体方案方面仍然具有较高的竞争优势。我国伺服系统研究起步较晚,2000年以后国内厂商才开始民用伺服系统的研发。目前,我国已完成中低端伺服系统的研发与量产,高端伺服技术仍然处于研发阶段。
根据国家统计局发布的《战略性新兴产业分类(2018)》,伺服系统所处的行业为“高端装备制造产业”中的“智能关键基础零部件制造”。
国务院印发《中国制造2025》,其中将伺服驱动器、高精度机器人专用伺服电机列入重点发展的关键零部件,支持关键零部件研制及产业化应用。
工业和信息化部、国家发展和改革委员会等十三个部门印发《制造业设计能力提升专项行动计划(2019-2022年)》,提出强化高端装备制造业的关键设计。在高档数控机床和机器人领域,重点突破系统开发平台和伺服机构设计等。
国务院发布《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》,明确提出要重点研制分散式控制系统、可编程逻辑控制器、数据采集和视频监控系统等工业控制装备,突破先进控制器、高精度伺服驱动系统、高性能减速器等智能机器人关键技术。
由工业和信息化部等六部门联合印发的《工业能效提升行动计划》中提出,要实施用能系统能效提升行动,开展重点用能设备系统匹配性节能改造和运行控制优化。加快应用高效离心式风机、低速大转矩直驱、高速直驱、伺服驱动等技术,提高风机、泵、压缩机等电机系统效率和质量。无论是从技术国产替代以应对国外技术垄断的局面,还是从工业能效提升角度来看,发展伺服驱动技术具有重要意义。
作为生产磁性材料的主要原料——稀土,该原料和储量及产量均居世界第
一,未来将保持长期宽松供给的状态。上游整体供给相对较为宽松。作为伺服系统必不可少的器件,编码器、传感器受国家政策支持,关键技术取得不断突破。但随着原材料价格的上涨,伺服企业生产制造成本随着上升。
目前,我国伺服市场规模已突破200亿元,2017年至2021年间复合年增长率达23.3%。有机构预测,随着工业自动化和智能制造的推进,伺服系统市场将受益于工业机器人、智能汽车等行业的迅速发展迎来新一轮爆发式增长,2023年市场规模有望达295亿元。其中,机器人用伺服系统市场占比将提升至40%以上,市场规模达41.0亿元。根据企查查数据显示,我国目前存续的伺服企业数量超5000家。
从市场份额角度看,我国国产伺服市场占有率不断提升,主要在小型伺服领域进行突破,市场大部分仍然被外资品牌所占领。其中,日系品牌占比最大,主要包含松下、三菱电机、安川、富士、三洋等日本老牌工业自动化设备生厂商。其次,欧美品牌主要占据中大型伺服系统市场,主要包括美国的罗克韦尔、丹纳赫、帕光等品牌,德国的西门子、博世力士乐、伦茨、施耐德等品牌。