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運(yùn)動(dòng)控制

伺服系統(tǒng)市場(chǎng)環(huán)境及發(fā)展趨勢(shì)淺析

2025China.cn   2013年04月26日

摘要:如今,隨著技術(shù)的不斷成熟,交流伺服電機(jī)技術(shù)憑借其優(yōu)異的性價(jià)比,逐漸取代直流電機(jī)成為伺服系統(tǒng)的主導(dǎo)執(zhí)行電機(jī)。交流伺服系統(tǒng)技術(shù)的成熟也使得市場(chǎng)呈現(xiàn)出快速的多元化發(fā)展,并成為工業(yè)自動(dòng)化的支撐性技術(shù)之一。

 

  如今工業(yè)自動(dòng)化的持續(xù)推進(jìn),伺服系統(tǒng)市場(chǎng)的發(fā)展在諸多利好因素下呈現(xiàn)較為良好的發(fā)展前景,伴隨新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),伺服系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)含量也隨之提高。

  如今,隨著技術(shù)的不斷成熟,交流伺服電機(jī)技術(shù)憑借其優(yōu)異的性價(jià)比,逐漸取代直流電機(jī)成為伺服系統(tǒng)的主導(dǎo)執(zhí)行電機(jī)。交流伺服系統(tǒng)技術(shù)的成熟也使得市場(chǎng)呈現(xiàn)出快速的多元化發(fā)展,并成為工業(yè)自動(dòng)化的支撐性技術(shù)之一。

  中國自動(dòng)化市場(chǎng)的快速發(fā)展,運(yùn)動(dòng)控制市場(chǎng)作為自動(dòng)化市場(chǎng)的重要組成部分,在產(chǎn)品和技術(shù)上不斷完善和成熟,從2005年以來進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期,每年增長率超過25%。在2009年由于整體經(jīng)濟(jì)環(huán)境不景氣出現(xiàn)了負(fù)增長,但2010年迅速回彈,增長速度超過60%,為歷年之最;在2011年相對(duì)去年來說增速有所回落,但也有22%的增長。伺服系統(tǒng)市場(chǎng)2011年市場(chǎng)容量60多億元,比上年增長22.0%,相對(duì)于去年63.6%的增長率來說2011年伺服市場(chǎng)增長恢復(fù)穩(wěn)定,這得益于國家相關(guān)的經(jīng)濟(jì)政策。

  就長期而言,經(jīng)濟(jì)環(huán)境的改善、工藝提升的需求、節(jié)能的需求等利好因素將長期存在,而價(jià)格基本不存在暴跌的可能性,因此其更長期的(未來3-5年)增長率將能夠維持在20%左右。

  現(xiàn)代交流伺服系統(tǒng),經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字化的轉(zhuǎn)變,數(shù)字控制環(huán)已經(jīng)無處不在,比如換相、電流、速度和位置控制;采用新型功率半導(dǎo)體器  件、高性能DSP加FPGA、以及伺服專用模塊也不足為奇。國際廠商伺服產(chǎn)品每5年就會(huì)換代,新的功率器件或模塊每2~2.5年就會(huì)更新一次,新的軟件算法則日新月異,總之產(chǎn)品生命周期越來越短。

  業(yè)內(nèi)人士指出,隨著生產(chǎn)力不斷發(fā)展,要求伺服系統(tǒng)向高精度、高速度、大功率方向發(fā)展,具體如下:

1、充分利用迅速發(fā)展的電子和計(jì)算機(jī)技術(shù),采用數(shù)字式伺服系統(tǒng),利用微機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)控制,增強(qiáng)軟件控制功能,排除模擬電路的非線性誤差和調(diào)整誤差以及溫度漂移等因素的影響,這可大大提高伺服系統(tǒng)的性能,并為實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制創(chuàng)造條件;

2、開發(fā)高精度、快速檢測(cè)元件;

3、開發(fā)高性能的伺服電機(jī)(執(zhí)行元件)。交流伺服電機(jī)的變速比已達(dá)1:10000,使用日益增多。無刷電機(jī)因無電刷和換向片零部件,加速性能要比直流伺服電機(jī)高兩倍,維護(hù)也較方便,常用于高速數(shù)控機(jī)床。

  自動(dòng)控制系統(tǒng)不僅在理論上飛速發(fā)展,在其應(yīng)用器件上也日新月異。模塊化、數(shù)字化、高精度、長壽命的器件每隔3~5年就有更新?lián)Q代的產(chǎn)品面市。傳統(tǒng)的交流伺服電機(jī)特性軟,并且其輸出特性不是單值的;步進(jìn)電機(jī)一般為開環(huán)控制而無法準(zhǔn)確定位,電動(dòng)機(jī)本身還有速度諧振區(qū),pwm調(diào)速系統(tǒng)對(duì)位置跟蹤性能較差,變頻調(diào)速較簡單但精度有時(shí)不夠,直流電機(jī)伺服系統(tǒng)以其優(yōu)良的性能被廣泛的應(yīng)用于位置隨動(dòng)系統(tǒng)中,但其也有缺點(diǎn),例如結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在超低速時(shí)死區(qū)矛盾突出,并且換向刷會(huì)帶來噪聲和維護(hù)保養(yǎng)問題。新型的永磁交流伺服電機(jī)發(fā)展迅速,尤其是從方波控制發(fā)展到正弦波控制后,系統(tǒng)性能更好,它調(diào)速范圍寬,尤其是低速性能優(yōu)越。

(轉(zhuǎn)載)

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