伺服電動機的作用是將輸入的電壓信號即控制電壓轉換成軸上的角位移或角速度輸出,在自動控制系統(tǒng)中常作為執(zhí)行元件,所以伺服電動機又稱為執(zhí)行電動機,其特點是:有控制電壓時轉子立即旋轉,無控制電壓時轉子立即停轉。轉軸轉向和轉速是由控制電壓的方向和大小決定的。伺服電動機分為交流和直流兩大類。
交流伺服電動機:基本結構
交流伺服電動機主要由定子和轉子構成。
定子鐵心通常用硅鋼片疊壓而成。定子鐵心表面的槽內(nèi)嵌有兩相繞組,其中一相繞組是勵磁繞組,另一相繞組是控制繞組,兩相繞組在空間位置上互差90°電角度。工作時勵磁繞組f與交流勵磁電源相連,伺服馬達規(guī)格,控制繞組k加控制信號電壓uk。
伺服驅(qū)動系統(tǒng),通常由伺服電機以及伺服驅(qū)動器組成,會利用各種電機產(chǎn)生的力矩和力,直接或間接地驅(qū)動機器本體以獲得機器的各種運動。除了可以進行速度與轉矩控制外,伺服系統(tǒng)還可以進行準確、快速、穩(wěn)定的位臵控制。
由于-適合要求運行平穩(wěn)、低噪音、響應快、使用-、高輸出扭矩的應用場合,伺服電機廣泛應用于注塑機、數(shù)控車床、包裝機械、紡織機械、atm機、噴繪機、刻字機、寫真機、噴涂設備、醫(yī)學儀器及設備、計算機外設及-存儲設備、精密儀器、工業(yè)控制系統(tǒng)、辦公自動化、機器人等領域。
在機器人領域,伺服電機起著重要作用。可以用“肌肉”來形容伺服電機在機器人當中的-,一般來說,機器人的伺服電機是用來將機器---腦發(fā)出的運動指令轉換為運動動作的部件。
現(xiàn)狀:80%市場份額被國外占據(jù)
目前-主要被國外占據(jù),大概占據(jù)了近80%的市場份額,而且主要來自日本和歐美。其中,伺服馬達控制器,日系產(chǎn)品以約50%的市場份額居首,其品牌包括松下、富士、禾川等為主。
日本伺服電機品牌——松下
松下電機
松下伺服電機在中國市場的銷量非常高,價格上比國產(chǎn)伺服電機普遍高出1000左右,但價格在進口國外伺服電機品牌中算是相當便宜,有的系列甚至低于臺系伺服電機,伺服馬達,在短期內(nèi)較好。
1.釋義
變頻器也稱為變頻驅(qū)動器或驅(qū)動控制器,可譯作inverter是應用變頻技術與微電子技術,通過改變電機工作電源、頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。
伺服電機也稱為執(zhí)行電動機是指在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉的發(fā)電機,是一種補助馬達間接變速裝置。
2.構成
變頻器主要由整流、濾波、逆變、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元及微處理單元等組成
伺服電機主要由永磁轉子、線圈、離合器等組成。
3.工作原理
變頻器靠內(nèi)部igbt的開關來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率,根據(jù)電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓,進而達到節(jié)能、調(diào)速的目的。
伺服電機是在封閉的環(huán)里面使用,它隨時把信號傳給系統(tǒng),同時根據(jù)系統(tǒng)給出的信號來修正自己的運轉。
4.市場應用
變頻器通常工作于開環(huán)控制,在速度控制和力矩控制要求不是-的場合一般用變頻器。能源效率的-提升是使用變頻器的主要原因之一;隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高,伺服馬達特點,變頻器得到了非常廣泛的應用。變頻器在水力、電梯、印刷、電力等現(xiàn)代化以及醫(yī)學、通訊、交通、運輸、等領域得到-的發(fā)展和應用,幾乎-各行各業(yè)都與變頻器密不可分。
伺服電機是一個閉環(huán)控制系統(tǒng),對速度、精度和響應要求高的場合用伺服電機。只要是需要動力源的,而且對精度有要求的都可能涉及到伺服電機,如機床、印刷設備、包裝設備、紡織設備、激光加工設備、機器人、自動化生產(chǎn)線等對工藝精度、加工效率和工作-性等要求相對較高的設備。
5.市場現(xiàn)狀
21世紀以來,我國的變頻器行業(yè)高度裂變。眾多外資品牌在中國建廠,實施本地化經(jīng)營。企業(yè)主要集中在廣東、浙江、山東、上海、深圳等地區(qū);目前-上的變頻器廠家有300多家,主要的品牌也維持在20至30家左右;外資品牌在國內(nèi)中低壓變頻器市場仍占--。大部分本土企業(yè)成立的時間不長,許多新產(chǎn)品進入市場的時間較短,在產(chǎn)品的成熟度和品牌度方面還很難與歷史悠久的-抗衡。
國內(nèi)很多廠家做的還是低端伺服電機,做高層次伺服的廠家很少,長期以來,國外品牌一直占據(jù)著伺服電機的絕大部分市場份額。
6.市場前景
國內(nèi)變頻器市場具有廣闊的發(fā)展空間,目前達到100億元左右;近年來,國內(nèi)變頻器市場保持著12~15%的增長率,預計在未來5年內(nèi)至---會保持10%以上的增長率。
隨著我國制造業(yè)自動化水平不斷提高,伺服電機市場規(guī)模從2008年的30億已增長至2018年的116億,接近翻了4倍;未來幾年伺服電機預計將保持20%以上的市場增速。