我國伺服系統的需求還主要依賴進口
伺服驅動器(servodrives)又稱為“伺服控制器”、“伺服放大器”,是用來控制伺服電機的一種控制器,其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達,屬于伺服系統的一部分,主要應用于高精度的定位系統。功率驅動單元的整個過程可以簡單的說就是AC-DC-AC的過程。功率器件普遍采用以智能功率模塊(IPM)為核心設計的驅動電路,IPM內部集成了驅動電路,同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路,在主回路中還加入軟啟動電路,以減小啟動過程對驅動器的沖擊。
目前主流的伺服驅動器均采用數字信號處理器(DSP)作為控制核心,可以實現比較復雜的控制算法,實現數字化、網絡化和智能化。功率驅動單元首先通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進行整流,得到相應的直流電。經過整流好的三相電或市電,再通過三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來驅動三相永磁式同步交流伺服電機。整流單元(AC-DC)主要的拓撲電路是三相全橋不控整流電路。
近幾年,隨著國內電機制造能力的空前提升,交流伺服技術也逐漸為越來越多的廠家所掌握,加上交流伺服系統上游芯片和各類功率模塊的不斷推陳出新和智能化,促成了國內伺服驅動器廠家在短短的不足十年時間里實現了從起步到全面擴展的發展態勢。比如數控系統企業中的廣州數控,電機和驅動企業中的南京埃斯頓、桂林星辰、東元、珠海運控、和利時電機,運動控制相關企業中的深圳步科、杭州中達,乃至以變頻器為龍頭產品的臺達、匯川等都已紛紛投身伺服產業并實現了批量化生產。與此同時,國外交流伺服廠商在大陸巨大的潛在市場需求刺激下,大舉開拓國內市場,陸續在國內設置工廠或辦事處,招募代理商,利用本地資源,批量生產和銷售各種規格的交流伺服系統產品。大陸交流伺服市場競爭愈加激烈。
隨著伺服系統的大規模應用,伺服驅動器使用、伺服驅動器調試、伺服驅動器維修都是伺服驅動器在當今比較重要的技術課題,越來越多工控技術服務商對伺服驅動器進行了技術深層次研究。
國產交流伺服電機及其全數字式伺服驅動器基本自主開發成功,但產業化方面比較滯后,尚未形成商品化和批量生產能力。而目前是匯川技術一家獨大,這與國內的競爭環境不想匹配。伺服行業未來10年均以10%的速度增長(略超GDP),則到2020年市場規模分別為417億元和138億元,國內這個重大空缺市場需要廣大的塑料機械及配件廠商不斷地研發及創新。
從大趨勢看,國內最優秀的工業自動化廠商一定會引領未來內資品牌整體份額的提升。
中國是注塑機行業的大國,每年8-9萬臺注塑機設備增加,注塑機伺服驅動器的功率一般比較大,預計以后伺服系統業務收入仍有望實現翻番增長。
國內對精密交流伺服電機控制系統的需求還主要依賴進口,伺服驅動器廠家如日本三菱、松下、富士和德國西門子等。我們還需依賴這樣的廠家。
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