伺服電機作為電機上技術(shù)的璀璨明珠,在國內(nèi)發(fā)展了十余年,至今A股上市公司中還未有專注伺服電機研發(fā)生產(chǎn)的企業(yè),A股上市公司主要以工頻電機、變頻電機、微特電機為等主延伸伺服電機研發(fā)生產(chǎn)。國外伺服系統(tǒng)最早于1950年前在國外出現(xiàn),我國伺服系統(tǒng)發(fā)展較晚。起初在70年代用于國防、軍工領(lǐng)域。2000年以后隨著國內(nèi)中高端制造業(yè)的深入發(fā)展,伺服系統(tǒng)在工業(yè)自動化生產(chǎn)過程中逐漸占據(jù)不可缺少的地位。
高性能的伺服系統(tǒng)可為機電設(shè)備提供靈活、方便、準確、快速的驅(qū)動,優(yōu)化控制工業(yè)品檢測、調(diào)度和管理等生產(chǎn)環(huán)節(jié)。接下來小編為大家盤點一下國內(nèi)伺服電機行業(yè)知名廠家!
伺服行業(yè) TOP20 國產(chǎn)供應(yīng)商
國產(chǎn)? ??
企業(yè) | 業(yè)務(wù)領(lǐng)域 |
匯川技術(shù) | 通用伺服業(yè)務(wù) |
科力爾 |
主要應(yīng)用于機器人、工業(yè)自動化、人工智能和 新能源汽車等領(lǐng)域 |
江蘇雷利 | 主要應(yīng)用于醫(yī)療器械、汽車領(lǐng)域等領(lǐng)域 |
星辰科技 | 主要應(yīng)用于軍用領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域和新能源領(lǐng)域 |
昊志機電 |
掌握高端伺服驅(qū)動、伺服電機和數(shù)控系統(tǒng)技術(shù), 并儲備氫能源與環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用能力 |
正弦電氣 | 高精度伺服驅(qū)動產(chǎn)品 |
偉創(chuàng)電氣 |
廣泛運用于口罩機、機床、食品包裝機械 等機械設(shè)備。 |
微光股份 |
主要應(yīng)用于紡織機械、工業(yè)自動化、機器人等 領(lǐng)域。 |
禾川科技 | 廣泛應(yīng)用于3C 電子、鋰電池、 物流等行業(yè) |
江特電機 | 主要應(yīng)用于新能源和軍工以及工業(yè)建設(shè) |
埃斯頓 |
目前已研發(fā)全電動伺服壓力機和伺服轉(zhuǎn)塔沖 自動化完整解決方案、電液混合伺服系統(tǒng)、 運動控制系統(tǒng)、直流伺服驅(qū)動器、機器人 專用伺服系統(tǒng) |
藍海華騰 |
重點發(fā)展領(lǐng)域為新能源電動車、工業(yè)自動化 領(lǐng)域 |
步科股份 |
開發(fā)了多個系列的移動機器人低壓伺服系統(tǒng)、 物流分揀設(shè)備高壓伺服系統(tǒng)、醫(yī)療歐規(guī)伺服 系統(tǒng)等 |
華中數(shù)控 |
針對普及型數(shù)控車床、數(shù)控銑床、新能源汽 車提供伺服產(chǎn)品 |
英威騰 | 產(chǎn)品主要用于新能源汽車、機器人等領(lǐng)域。 |
雷賽智能 |
主要用于光伏、鋰電、機器人、噴繪印刷、 紡織服裝、包裝等行業(yè) |
新時達 | 主要用于工業(yè)機器人 |
臥龍電驅(qū) | 通用伺服業(yè)務(wù) |
航天電器 | 航天領(lǐng)域、工業(yè)機器人 |
?鳴志電器 | 醫(yī)療器械、電器、工業(yè)機器人 |
?
目前,國內(nèi)上市公司自主研發(fā)的伺服產(chǎn)品主要應(yīng)用于工業(yè)人和新能源汽車領(lǐng)域。
伺服行業(yè)概況
Part 1
概念與工作原理
伺服系統(tǒng)是一種運動控制部件,由伺服驅(qū)動器和伺服電機組成。伺服驅(qū)動器是指控制伺服電機轉(zhuǎn)角、速度、轉(zhuǎn)矩的電力電子裝置,屬于驅(qū)動層。伺服電機是指在伺服系統(tǒng)中控制機械組件運轉(zhuǎn)的發(fā)動機,是一種補助馬達間接變速裝置,屬于執(zhí)行傳感層。
伺服系統(tǒng)由伺服驅(qū)動器發(fā)出信號給伺服電機驅(qū)動其轉(zhuǎn)動,同時編碼器將伺服電機的運動參數(shù)反饋給伺服驅(qū)動器,伺服驅(qū)動器再對信號進行匯總、分析、修正,整個工作過程通過物體的位移、角度、速度為控制量,動態(tài)跟蹤目標位置變化。
Part 2
分類及代表廠商
根據(jù)功率的大小,伺服系統(tǒng)可分為小型伺服、中型伺服和大型伺服系統(tǒng)。按照執(zhí)行原件的不同,可分為液壓伺服系統(tǒng)、電氣伺服系統(tǒng)和氣動伺服系統(tǒng),電氣伺服系統(tǒng)又可分為直流伺服系統(tǒng)和交流伺服系統(tǒng)。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu) | 功率范圍 | 應(yīng)用行業(yè) | 代表廠商 |
小型伺服 | <1KW | 多應(yīng)用于工業(yè)機器人、電子制造、紡織包裝設(shè)備等小型機械。 | 松下、三菱、臺達 |
中型伺服 | 1-7.5KW | 多應(yīng)用于銑床、注塑機、包裝機、鉆孔機等中型機械。 | 安川 |
大型伺服 | >7.5KW | 多用于大型數(shù)控機床、全電注塑機、風(fēng)力發(fā)電機等大型機械。 | 西門子、博世力士樂 |
直流伺服與交流伺服在原理、控制方式、性能等方面存在差異。相較于交流伺服,直流伺服因其結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維護方便、運行效率高等優(yōu)勢,在AGV、醫(yī)療器械、儀表儀器等領(lǐng)域應(yīng)用日趨廣泛。而對于印刷設(shè)備、激光加工、機器人、機床設(shè)備、機械手等對控制精度、速度和力矩有較高要求的工業(yè)生產(chǎn)線。
區(qū)別 | 直流伺服 | 交流伺服 |
原理 | 轉(zhuǎn)子也是永磁體的,定子繞組則是由伺服編碼脈沖電路供電。 | 定子三相線圈是由伺服編碼控制電路供電的,轉(zhuǎn)子是永磁式的,電機的轉(zhuǎn)向、速度、轉(zhuǎn)角都是由編碼控制器所決定的。 |
控制方式 | 電樞電壓控制、勵磁磁場控制 | 幅值控制、相位控制和幅相控制 |
性能優(yōu)勢 | 速度控制精確,轉(zhuǎn)矩速度特性很硬,控制原理簡單,良好的線性調(diào)節(jié)特性、快速的時間響應(yīng),使用方便,價格便宜 | 結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,轉(zhuǎn)子慣量較直流電機??;交流電動機的容量大于直流電動機 |
性能缺點 | 電刷和換向器易磨損,換向時產(chǎn)生火花,限制轉(zhuǎn)速;結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造困難,成本高 | 控制較復(fù)雜,驅(qū)動器參數(shù)需要現(xiàn)場調(diào)整PID參數(shù)確定,需要更多的連線 |
?
根據(jù)控制調(diào)節(jié)原理的不同,可分為開環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。開環(huán)伺服系統(tǒng)即無位置反饋的系統(tǒng),其驅(qū)動元件主要是功率步進電機或液壓脈沖馬達。閉環(huán)伺服系統(tǒng)是誤差控制隨動隨動系統(tǒng),執(zhí)行元件不能反映運動的位置,需要有位置檢測裝置。閉環(huán)伺服系統(tǒng)和開環(huán)系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)一致。
開環(huán)伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
Part 3
技術(shù)現(xiàn)狀
伺服系統(tǒng)屬于工業(yè)自動化控制產(chǎn)品,技術(shù)難點主要在于是否具備自調(diào)整功能、伺服驅(qū)動器響應(yīng)速度、電磁設(shè)計技術(shù)等方面,由于集成度高、產(chǎn)品設(shè)計和工藝復(fù)雜,需要長時間的經(jīng)驗積累才能生產(chǎn)出可靠性和穩(wěn)定性高的產(chǎn)品。
國外龍頭廠商憑借在行業(yè)內(nèi)長期積累獲得的技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗,在控制性能、產(chǎn)品可靠性、軟件核心算法和整體方案方面仍然具有較高的競爭優(yōu)勢。我國伺服系統(tǒng)研究起步較晚,2000年以后國內(nèi)廠商才開始民用伺服系統(tǒng)的研發(fā)。目前,我國已完成中低端伺服系統(tǒng)的研發(fā)與量產(chǎn),高端伺服技術(shù)仍然處于研發(fā)階段。
Part 4
政策支持
根據(jù)國家統(tǒng)計局發(fā)布的《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類(2018)》,伺服系統(tǒng)所處的行業(yè)為“高端裝備制造產(chǎn)業(yè)”中的“智能關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件制造”。
?2015年
國務(wù)院印發(fā)《中國制造2025》,其中將伺服驅(qū)動器、高精度機器人專用伺服電機列入重點發(fā)展的關(guān)鍵零部件,支持關(guān)鍵零部件研制及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
?2019年
工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展和改革委員會等十三個部門印發(fā)《制造業(yè)設(shè)計能力提升專項行動計劃(2019-2022年)》,提出強化高端裝備制造業(yè)的關(guān)鍵設(shè)計。在高檔數(shù)控機床和機器人領(lǐng)域,重點突破系統(tǒng)開發(fā)平臺和伺服機構(gòu)設(shè)計等。
?2021年
國務(wù)院發(fā)布《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035 年遠景目標綱要》,明確提出要重點研制分散式控制系統(tǒng)、可編程邏輯控制器、數(shù)據(jù)采集和視頻監(jiān)控系統(tǒng)等工業(yè)控制裝備,突破先進控制器、高精度伺服驅(qū)動系統(tǒng)、高性能減速器等智能機器人關(guān)鍵技術(shù)。
?2022年
由工業(yè)和信息化部等六部門聯(lián)合印發(fā)的《工業(yè)能效提升行動計劃》中提出,要實施用能系統(tǒng)能效提升行動,開展重點用能設(shè)備系統(tǒng)匹配性節(jié)能改造和運行控制優(yōu)化。加快應(yīng)用高效離心式風(fēng)機、低速大轉(zhuǎn)矩直驅(qū)、高速直驅(qū)、伺服驅(qū)動等技術(shù),提高風(fēng)機、泵、壓縮機等電機系統(tǒng)效率和質(zhì)量。無論是從技術(shù)國產(chǎn)替代以應(yīng)對國外技術(shù)壟斷的局面,還是從工業(yè)能效提升角度來看,發(fā)展伺服驅(qū)動技術(shù)具有重要意義。
Part 5
產(chǎn)業(yè)鏈圖譜
作為生產(chǎn)磁性材料的主要原料——稀土,該原料和儲量及產(chǎn)量均居世界第一,未來將保持長期寬松供給的狀態(tài)。上游整體供給相對較為寬松。作為伺服系統(tǒng)必不可少的器件,編碼器、傳感器受國家政策支持,關(guān)鍵技術(shù)取得不斷突破。但隨著原材料價格的上漲,伺服企業(yè)生產(chǎn)制造成本隨著上升。
目前,我國伺服市場規(guī)模已突破200億元,2017年至2021年間復(fù)合年增長率達23.3%。有機構(gòu)預(yù)測,隨著工業(yè)自動化和智能制造的推進,伺服系統(tǒng)市場將受益于工業(yè)機器人、智能汽車等行業(yè)的迅速發(fā)展迎來新一輪爆發(fā)式增長,2023年市場規(guī)模有望達295億元。其中,機器人用伺服系統(tǒng)市場占比將提升至40%以上,市場規(guī)模達41.0億元。根據(jù)企查查數(shù)據(jù)顯示,我國目前存續(xù)的伺服企業(yè)數(shù)量超5000家。
Part 6
市場分析
從市場份額角度看,我國國產(chǎn)伺服市場占有率不斷提升,主要在小型伺服領(lǐng)域進行突破,市場大部分仍然被外資品牌所占領(lǐng)。其中,日系品牌占比最大,主要包含松下、三菱電機、安川、富士、三洋等日本老牌工業(yè)自動化設(shè)備生廠商。其次,歐美品牌主要占據(jù)中大型伺服系統(tǒng)市場,主要包括美國的羅克韋爾、丹納赫、帕光等品牌,德國的西門子、博世力士樂、倫茨、施耐德等品牌。
區(qū)域 | 企業(yè) | 業(yè)務(wù) |
? ? ? 日系品牌 |
松下 | 松下推出的小型交流伺服電動機和驅(qū)動器頗受市場歡迎,其中大慣量系列適用于數(shù)控機床,中慣量系列適用于機器人。 |
安川 | 日本第一個做伺服電機的公司,其產(chǎn)品以穩(wěn)定快速著稱,性價比高,是全球銷售量最大,使用行業(yè)最多的伺服品牌。從一般工業(yè)用機械到半導(dǎo)體、電子零部件制造設(shè)備,安川都能提供適合于各種用途的最匹配的伺服、控制器產(chǎn)品。 | |
三菱 | 三菱伺服系統(tǒng)中的三菱伺服放大器應(yīng)用比較廣泛,不但可以用于工作機械和一般工業(yè)機械等需要高精度位置控制和平穩(wěn)速度控制的應(yīng)用,也可用于速度控制和張力控制的領(lǐng)域。 | |
歐美品牌 | 西門子 | 西門子的伺服電機種類豐富、結(jié)構(gòu)緊湊,可實現(xiàn)卓越的動態(tài)特性和運行效率,性能等級全,安裝規(guī)格多樣。 |
倫茨 | 該公司現(xiàn)役的產(chǎn)品MCM同步伺服電機主打機器人市場,結(jié)構(gòu)緊湊、負載與電機慣量比佳、外殼平滑、簡單易用,適合包裝、搬運等應(yīng)用場景。 | |
臺灣品牌 | 臺達 | 臺達伺服產(chǎn)品的控制回路均采用高速數(shù)字信號處理器(DSP),配合增益自動調(diào)整、指令平滑功能的設(shè)計以及軟件分析與監(jiān)控,可達到高速位移、精準定位等運動控制需求。 |
編輯:黃飛
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