???? 目錄 1??電機(jī)發(fā)展史2??交流伺服概念的引入、基本性能和控制方法3??交流伺服在我國(guó)的發(fā)展歷史4??交流伺服的技術(shù)狀況5??交流伺服市場(chǎng)狀況6??交流伺服的行業(yè)應(yīng)用7??國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì) ????????????? 1電機(jī)發(fā)展史 ???????????? 1800年伏特發(fā)明電池，是電氣出現(xiàn)的開(kāi)端，電動(dòng)機(jī)的誕生和發(fā)展在這之后可以分成幾個(gè)階段。從1820年一直到整個(gè)19世紀(jì)末葉，發(fā)現(xiàn)了電磁現(xiàn)象以及相關(guān)的各種法則，誕生了交流電機(jī)的原型，并確立了電機(jī)的工業(yè)運(yùn)用。從20世紀(jì)開(kāi)始一直到1970年代，是電動(dòng)機(jī)的成長(zhǎng)和成熟期，有刷直流電機(jī)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等各種電機(jī)相繼誕生，半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)技術(shù)和電子控制概念引入，帶來(lái)變頻驅(qū)動(dòng)的實(shí)用化。從1970年代到20世紀(jì)末期，計(jì)算技術(shù)的飛躍發(fā)展為發(fā)展高性能驅(qū)動(dòng)帶來(lái)了機(jī)會(huì)，隨著設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)、測(cè)量、控制、功率半導(dǎo)體、軸承、磁性材料、絕緣材料、制造加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，電動(dòng)機(jī)本體經(jīng)歷了輕量化、小型化、化、高力矩輸出、低噪音振動(dòng)、高可靠、低成本等一系列變革，相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)和控制裝置也更加智能化和程序化。進(jìn)入21世紀(jì)，在以多媒體和互聯(lián)網(wǎng)為特征的信息時(shí)代，電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)裝置繼續(xù)發(fā)揮支撐作用，向節(jié)約資源、環(huán)境友好、節(jié)能運(yùn)行的方向發(fā)展。

永磁無(wú)刷直流電機(jī)(BrushlessDCMotor)就是隨著永磁材料技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型電機(jī)。無(wú)刷直流電機(jī)誕生于20世紀(jì)50年代，并在60年代開(kāi)始用于宇航事業(yè)和軍事裝備，80年代以后，出現(xiàn)了價(jià)格較低的釹鐵硼永磁，研發(fā)重點(diǎn)逐步推廣到工業(yè)、民用設(shè)備和消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)。本質(zhì)上，無(wú)刷直流電機(jī)是根據(jù)轉(zhuǎn)子位置反饋信息采用電子換相運(yùn)行的交流永磁同步電機(jī)，與有刷直流電機(jī)相比具有一系列優(yōu)勢(shì)，近年得到了迅速發(fā)展，在許多領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)中不斷取代直流電機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)。進(jìn)入90年代之后，永磁電機(jī)向大功率、高功能和微型化發(fā)展，出現(xiàn)了單機(jī)容量超過(guò)1000KW，最高轉(zhuǎn)速超過(guò)300000rpm，最低轉(zhuǎn)速低于0.01rpm，最小體積只有0.8x1.2mm的品種。

實(shí)際上，永磁無(wú)刷直流電機(jī)和本文重點(diǎn)論述的永磁交流伺服電機(jī)都屬于交流永磁同步電機(jī)。按照反電動(dòng)勢(shì)波形和驅(qū)動(dòng)電流的波形，可以將永磁同步電機(jī)分為方波驅(qū)動(dòng)和正弦波驅(qū)動(dòng)型，前者就是我們常說(shuō)的無(wú)刷直流電機(jī)，后者又稱(chēng)為永磁同步交流伺服電機(jī)，主要用于伺服控制的場(chǎng)合。那么，伺服是什么含義呢？伺服控制的基本性能如何衡量呢？

2交流伺服概念的引入、基本性能和控制方法 ????????????? 伺服來(lái)自英文單詞Servo，指系統(tǒng)跟隨外部指令進(jìn)行人們所期望的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)要素包括位置、速度和力矩。伺服系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了從液壓、氣動(dòng)到電氣的過(guò)程，而電氣伺服系統(tǒng)包括伺服電機(jī)、反饋裝置和控制器。在20世紀(jì)60年代，最早是直流電機(jī)作為主要執(zhí)行部件，在70年代以后，交流伺服電機(jī)的性?xún)r(jià)比不斷提高，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)。控制器的功能是完成伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制，包括力矩、速度和位置等。我們通常說(shuō)的伺服驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)包括了控制器的基本功能和功率放大部分。雖然采用功率步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)曾經(jīng)在90年代的所謂經(jīng)濟(jì)型數(shù)控領(lǐng)域獲得廣泛使用，但是迅速被交流伺服所取代。進(jìn)入21世紀(jì)，交流伺服系統(tǒng)越來(lái)越成熟，市場(chǎng)呈現(xiàn)快速多元化發(fā)展，國(guó)內(nèi)外眾多品牌進(jìn)入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。目前交流伺服技術(shù)已成為工業(yè)自動(dòng)化的支撐性技術(shù)之一。

在交流伺服系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型有永磁同步交流伺服電機(jī)(PMSM)和感應(yīng)異步交流伺服電機(jī)(IM)，其中，永磁同步電機(jī)具備十分優(yōu)良的低速性能、可以實(shí)現(xiàn)弱磁高速控制，調(diào)速范圍寬廣、動(dòng)態(tài)特性和效率都很高，已經(jīng)成為伺服系統(tǒng)的主流之選。而異步伺服電機(jī)雖然結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、制造簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，但是在特性上和效率上存在差距，只在大功率場(chǎng)合得到重視。本文討論的重點(diǎn)將放在永磁同步交流伺服系統(tǒng)上。

交流伺服系統(tǒng)的性能指標(biāo)可以從調(diào)速范圍、定位精度、穩(wěn)速精度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)和運(yùn)行穩(wěn)定性等方面來(lái)衡量。低檔的伺服系統(tǒng)調(diào)速范圍在1:1000以上，一般的在1:5000～1:10000，高性能的可以達(dá)到1:100000以上；定位精度一般都要達(dá)到±1個(gè)脈沖，穩(wěn)速精度，尤其是低速下的穩(wěn)速精度比如給定1rpm時(shí)，一般的在±0.1rpm以?xún)?nèi)，高性能的可以達(dá)到±0.01rpm以?xún)?nèi)；動(dòng)態(tài)響應(yīng)方面，通常衡量的指標(biāo)是系統(tǒng)最高響應(yīng)頻率，即給定最高頻率的正弦速度指令，系統(tǒng)輸出速度波形的相位滯后不超過(guò)90°或者幅值不小于50％。進(jìn)口三菱伺服電機(jī)MR－J3系列的響應(yīng)頻率高達(dá)900Hz，而國(guó)內(nèi)主流產(chǎn)品的頻率在200～500Hz。運(yùn)行穩(wěn)定性方面，主要是指系統(tǒng)在電壓波動(dòng)、負(fù)載波動(dòng)、電機(jī)參數(shù)變化、上位控制器輸出特性變化、電磁干擾、以及其他特殊運(yùn)行條件下，維持穩(wěn)定運(yùn)行并保證一定的性能指標(biāo)的能力。這方面國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品、包括部分臺(tái)灣產(chǎn)品和世界先進(jìn)水平相比差距較大。

在控制策略上，基于電機(jī)穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型的電壓頻率控制方法和開(kāi)環(huán)磁通軌跡控制方法都難以達(dá)到良好的伺服特性，目前普遍應(yīng)用的是基于永磁電機(jī)動(dòng)態(tài)解耦數(shù)學(xué)模型的矢量控制方法，這是現(xiàn)代伺服系統(tǒng)的核心控制方法。雖然人們?yōu)榱诉M(jìn)一步提高控制特性和穩(wěn)定性，提出了反饋線性化控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制、自適應(yīng)控制等理論，還有不依賴(lài)數(shù)學(xué)模型的模糊控制和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制方法，但是大多在矢量控制的基礎(chǔ)上附加應(yīng)用這些控制方法。還有，高性能伺服控制必須依賴(lài)高精度的轉(zhuǎn)子位置反饋，人們一直希望取消這個(gè)環(huán)節(jié)，發(fā)展了無(wú)位置傳感器技術(shù)(SensorlessControl)。至今，在商品化的產(chǎn)品中，采用無(wú)位置傳感器技術(shù)只能達(dá)到大約1:100的調(diào)速比，可以用在一些低檔的對(duì)位置和速度精度要求不高的伺服控制場(chǎng)合中，比如單純追求快速起停和制動(dòng)的縫紉機(jī)伺服控制，這個(gè)技術(shù)的高性能化還有很長(zhǎng)的路要走。

3交流伺服在我國(guó)的發(fā)展歷史 ?????????????? 我國(guó)從1970年代開(kāi)始跟蹤開(kāi)發(fā)交流伺服技術(shù)，主要研究力量集中在高等院校和科研單位，以軍工、宇航衛(wèi)星為主要應(yīng)用方向，不考慮成本因素。主要研究機(jī)構(gòu)是北京機(jī)床所、西安微電機(jī)研究所、中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所等。80年代之后開(kāi)始進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域，直到2000年，國(guó)產(chǎn)伺服停留在小批量、高價(jià)格、應(yīng)用面狹窄的狀態(tài)，技術(shù)水平和可靠性難以滿(mǎn)足工業(yè)需要。2000年之后，隨著中國(guó)變成世界工廠、制造業(yè)的快速發(fā)展為交流伺服提供了越來(lái)越大的市場(chǎng)空間，國(guó)內(nèi)幾家單位開(kāi)始推出自己品牌的交流伺服產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)主要的伺服品牌或廠家有森創(chuàng)(和利時(shí)電機(jī))、華中數(shù)控、廣數(shù)、南京埃斯頓、蘭州電機(jī)廠等。其中華中數(shù)控、廣數(shù)等主要集中在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域。 4交流伺服的技術(shù)狀況 ?????????????????? 1.當(dāng)前國(guó)內(nèi)外交流伺服產(chǎn)品的水平

交流伺服系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)，一直隨著用戶(hù)的需求而不斷發(fā)展。電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)、傳感和控制技術(shù)等關(guān)聯(lián)技術(shù)的不斷變化、造就了各種各樣的配置。就電動(dòng)機(jī)而言，可以采用盤(pán)式電機(jī)、無(wú)鐵芯電機(jī)、直線電機(jī)、外轉(zhuǎn)子電機(jī)等，驅(qū)動(dòng)器可以采用各種功率電子元件，傳感和反饋裝置可以是不同精度、性能的編碼器、旋變和霍爾元件甚至是無(wú)傳感器技術(shù)，控制技術(shù)從采用單片機(jī)開(kāi)始，一直到采用高性能DSP和各種可編程模塊，以及現(xiàn)代控制理論的實(shí)用化等等。我們從2005年11月在德國(guó)紐倫堡舉辦的SPS/IPC/Drives展覽上可以看到世界范圍內(nèi)電氣驅(qū)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)控制和相關(guān)軟件的最新情況，其中交流伺服產(chǎn)品的亮點(diǎn)很多，代表了當(dāng)前的國(guó)際水平。這里僅僅摘錄幾條，相對(duì)應(yīng)的，國(guó)內(nèi)廠商的研發(fā)動(dòng)向也對(duì)比進(jìn)行說(shuō)明。

貝加萊(B&R)工業(yè)自動(dòng)化公司推出的AcoposMulti驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用模塊化的可擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，每個(gè)軸模塊可以提供1到2個(gè)伺服軸控制，并集成了一個(gè)24VDC的輔助電源模塊，為驅(qū)動(dòng)器、控制器和外圍設(shè)備提供了一個(gè)到直流總線的鏈接，來(lái)獲得開(kāi)路、短路和過(guò)載保護(hù)。其他特性包括通過(guò)空氣，油或水進(jìn)行冷卻的模塊化設(shè)計(jì)，通過(guò)一個(gè)能量再生系統(tǒng)確保環(huán)境的安全性。在國(guó)內(nèi)，我們還沒(méi)有看到有廠商進(jìn)行類(lèi)似的模塊式設(shè)計(jì)，并在產(chǎn)品中融入機(jī)器安全概念。

艾默生控制技術(shù)(EmersonControlTechniques)公司展出了Unidrive及其他交、直流驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品。Unidrive驅(qū)動(dòng)器覆蓋功率范圍從0.55～675kW，變換不同的控制軟件可以驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)、永磁同步伺服電機(jī)和無(wú)刷直流電機(jī)。額定輸出功率為0.25～11kW的Varmeca型集成可變速度電機(jī)與可變速度驅(qū)動(dòng)器(VSD)，具有閉環(huán)矢量與分布式(Proxdrive)兩個(gè)版本。值得注意的是適合在潛在爆燃性氣體中工作的VSD系統(tǒng)(ATEX)。而額定輸出功率為0.55～400kW的FLSD驅(qū)動(dòng)器，則據(jù)稱(chēng)能在IIB類(lèi)或IIC區(qū)1類(lèi)2分類(lèi)氣體中工作。相對(duì)應(yīng)的，國(guó)內(nèi)伺服驅(qū)動(dòng)器廠商的產(chǎn)品功率范圍多在10KW以下，而且沒(méi)有特殊防護(hù)等級(jí)的商品化產(chǎn)品面世，這方面國(guó)內(nèi)外的差距很大，也是未來(lái)國(guó)內(nèi)伺服廠商差異化競(jìng)爭(zhēng)的方向。

RockwellAutomation公司展出了PowerFlex驅(qū)動(dòng)技術(shù)。PowerFlex的發(fā)展路線圖顯示，將于2006～07年出現(xiàn)的“公共工業(yè)協(xié)議(CIP)運(yùn)動(dòng)應(yīng)用協(xié)議”，有望無(wú)縫同步在同一系統(tǒng)中運(yùn)行的多軸伺服與變頻驅(qū)動(dòng)器中。在適合運(yùn)動(dòng)控制的工業(yè)協(xié)議方面，我們還看到Beckhoff的EtherCAT，B&R的PowerLink,Danaher下面的MEI開(kāi)發(fā)的SynqNet，Siemens的ProfiNet，還有久負(fù)盛名的Sercos已經(jīng)發(fā)展到SercosIII。這些通訊協(xié)議都為多軸實(shí)時(shí)同步控制提供了可能性，也被一些高端伺服驅(qū)動(dòng)器集成進(jìn)去。在國(guó)內(nèi)，甚至CAN這樣的中低端總線也沒(méi)有變成伺服驅(qū)動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)配置，采用高性能實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)總線的商品化驅(qū)動(dòng)器還沒(méi)有出現(xiàn)。這一方面是因?yàn)槲覀兊乃欧拘阅苓€沒(méi)有達(dá)到相應(yīng)的水準(zhǔn)，另一方面也是因?yàn)槭袌?chǎng)還沒(méi)有發(fā)育到這個(gè)程度。可喜的是，我們已經(jīng)看到一些單位進(jìn)行了有益的研發(fā)實(shí)踐，一方面消化國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，一方面嘗試推出自己的總線標(biāo)準(zhǔn)。和利時(shí)電機(jī)預(yù)計(jì)在自己的下一代伺服產(chǎn)品中集成多種可選的通訊模塊，其中包括CAN、USB、Fireware和Sercos，還有和利時(shí)電機(jī)和北航聯(lián)合開(kāi)發(fā)的CANsmc(用于多軸同步運(yùn)動(dòng)控制的總線)，基于藍(lán)牙無(wú)線通訊的模塊也在研發(fā)中。中科院沈陽(yáng)高檔數(shù)控研發(fā)中心等個(gè)別單位也研發(fā)了自己的運(yùn)動(dòng)控制總線協(xié)議。

施奈德電氣(SchneiderElectric)這次展出的Lexium05型伺服控制器具有和VFD變頻器一樣外形，目標(biāo)是低成本應(yīng)用。實(shí)際上，利用變頻器的批量生產(chǎn)能力推出低端伺服，已經(jīng)成為一些廠商的競(jìng)爭(zhēng)手段。該公司旗下的BergerLahr品牌在其展臺(tái)上隨處可見(jiàn)。其智能、集成電機(jī)與控制器產(chǎn)品(Icla)主要有以下三個(gè)電機(jī)版本:步進(jìn)電機(jī)、交流伺服電機(jī)與三相無(wú)刷直流電機(jī)。Icla(來(lái)源于“集成、閉環(huán)、執(zhí)行器”的首字母縮寫(xiě))將電機(jī)、位置控制、功率電子與反饋集成在一個(gè)緊湊單元中。這種一體化設(shè)計(jì)的思路在美國(guó)的Animatics等公司身上也體現(xiàn)得很明顯，來(lái)自德國(guó)的AMK公司也有類(lèi)似的產(chǎn)品。這是真正的機(jī)電一體化產(chǎn)品，為設(shè)計(jì)者帶來(lái)了一系列的工程挑戰(zhàn)，包括電磁兼容、熱控制、元器件小型化、特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。在國(guó)內(nèi)，沒(méi)有見(jiàn)到有廠商推出自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。

包米勒(Baumuller)公司提供的帶集成行星齒輪傳動(dòng)系的高性能伺服電機(jī)，擁有高達(dá)98％的效率和很低的噪音；直接驅(qū)動(dòng)型高力矩伺服電機(jī)，可以在100～300rpm范圍內(nèi)輸出13500Nm。在國(guó)內(nèi)，我們看到和利時(shí)電機(jī)公司在其海豚系列低壓無(wú)刷伺服電機(jī)系列中提供了類(lèi)似的帶集成行星齒輪減速器的產(chǎn)品，深圳步進(jìn)也宣稱(chēng)可以提供帶減速器的步進(jìn)化伺服電機(jī)。在直接驅(qū)動(dòng)力矩電機(jī)市場(chǎng)，成都精密電機(jī)廠可以提供定制化的電機(jī)組件，但是需要客戶(hù)另外加裝反饋裝置和第三方驅(qū)動(dòng)器。

安川電機(jī)歐洲公司(YaskawaElectricEurope，YEE)展出了其廣受歡迎的通用SigmaII型伺服電機(jī)。YEE的其他進(jìn)展包括正在開(kāi)發(fā)中的額定功率0.5～5kW防爆及遵循ATEX標(biāo)準(zhǔn)的交流伺服電機(jī)。安川公司的另一項(xiàng)開(kāi)發(fā)成果是輸出功率高達(dá)500kW的高功率伺服電機(jī)。該項(xiàng)目的商品化預(yù)計(jì)將于2007年完成。從中我們可以看到國(guó)際大廠向?qū)Ｓ没⒋笮突欧l(fā)展的動(dòng)向。

2.技術(shù)發(fā)展方向

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(wú)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(zhuān)用模塊(比如IR推出的伺服控制專(zhuān)用引擎)也不足為奇。國(guó)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(lái)越短。總結(jié)國(guó)內(nèi)外伺服廠家的技術(shù)路線和產(chǎn)品路線，結(jié)合市場(chǎng)需求的變化，可以看到以下一些最新發(fā)展趨勢(shì)。

·率化

盡管這方面的工作早就在進(jìn)行，但是仍需要繼續(xù)加強(qiáng)。主要包括電機(jī)本身的率比如永磁材料性能的改進(jìn)和更好的磁鐵安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，也包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的率化，包括逆變器驅(qū)動(dòng)電路的優(yōu)化，加減速運(yùn)動(dòng)的優(yōu)化，再生制動(dòng)和能量反饋以及更好的冷卻方式等。

·直接驅(qū)動(dòng)

直接驅(qū)動(dòng)包括采用盤(pán)式電機(jī)的轉(zhuǎn)臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)和采用直線電機(jī)的線性伺服驅(qū)動(dòng)，由于消除了中間傳遞誤差，從而實(shí)現(xiàn)了高速化和高定位精度。直線電機(jī)容易改變形狀的特點(diǎn)可以使采用線性直線機(jī)構(gòu)的各種裝置實(shí)現(xiàn)小型化和輕量化。

·高速、高精、高性能化

采用更高精度的編碼器(每轉(zhuǎn)百萬(wàn)脈沖級(jí))，更高采樣精度和數(shù)據(jù)位數(shù)、速度更快的DSP，無(wú)齒槽效應(yīng)的高性能旋轉(zhuǎn)電機(jī)、直線電機(jī)，以及應(yīng)用自適應(yīng)、人工智能等各種現(xiàn)代控制策略，不斷將伺服系統(tǒng)的指標(biāo)提高。

·一體化和集成化

電動(dòng)機(jī)、反饋、控制、驅(qū)動(dòng)、通訊的縱向一體化成為當(dāng)前小功率伺服系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展方向。有時(shí)我們稱(chēng)這種集成了驅(qū)動(dòng)和通訊的電機(jī)叫智能化電機(jī)(SmartMotor)，有時(shí)我們把集成了運(yùn)動(dòng)控制和通訊的驅(qū)動(dòng)器叫智能化伺服驅(qū)動(dòng)器。電機(jī)、驅(qū)動(dòng)和控制的集成使三者從設(shè)計(jì)、制造到運(yùn)行、維護(hù)都更緊密地融為一體。但是這種方式面臨更大的技術(shù)挑戰(zhàn)(如可靠性)和工程師使用習(xí)慣的挑戰(zhàn)，因此很難成為主流，在整個(gè)伺服市場(chǎng)中是一個(gè)很小的有特色的部分。

·通用化

通用型驅(qū)動(dòng)器配置有大量的參數(shù)和豐富的菜單功能，便于用戶(hù)在不改變硬件配置的條件下,方便地設(shè)置成V/F控制、無(wú)速度傳感器開(kāi)環(huán)矢量控制、閉環(huán)磁通矢量控制、永磁無(wú)刷交流伺服電動(dòng)機(jī)控制及再生單元等五種工作方式，適用于各種場(chǎng)合，可以驅(qū)動(dòng)不同類(lèi)型的電機(jī)，比如異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)、無(wú)刷直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)，也可以適應(yīng)不同的傳感器類(lèi)型甚至無(wú)位置傳感器。可以使用電機(jī)本身配置的反饋構(gòu)成半閉環(huán)控制系統(tǒng)，也可以通過(guò)接口與外部的位置或速度或力矩傳感器構(gòu)成高精度全閉環(huán)控制系統(tǒng)。

·智能化

現(xiàn)代交流伺服驅(qū)動(dòng)器都具備參數(shù)記憶、故障自診斷和分析功能，絕大多數(shù)進(jìn)口驅(qū)動(dòng)器都具備負(fù)載慣量測(cè)定和自動(dòng)增益調(diào)整功能，有的可以自動(dòng)辨識(shí)電機(jī)的參數(shù)，自動(dòng)測(cè)定編碼器零位，有些則能自動(dòng)進(jìn)行振動(dòng)抑止。將電子齒輪、電子凸輪、同步跟蹤、插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)等控制功能和驅(qū)動(dòng)結(jié)合在一起，對(duì)于伺服用戶(hù)來(lái)說(shuō)，則提供了更好的體驗(yàn)。

·網(wǎng)絡(luò)化和模塊化

隨著機(jī)器安全標(biāo)準(zhǔn)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的故障診斷和保護(hù)技術(shù)（問(wèn)題發(fā)生的時(shí)候判斷原因并采取措施避免故障擴(kuò)大化）已經(jīng)落伍，最新的產(chǎn)品嵌入了預(yù)測(cè)性維護(hù)技術(shù)，使得人們可以通過(guò)Internet及時(shí)了解重要技術(shù)參數(shù)的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)，并采取預(yù)防性措施。比如：關(guān)注電流的升高，負(fù)載變化時(shí)評(píng)估尖峰電流，外殼或鐵芯溫度升高時(shí)監(jiān)視溫度傳感器，以及對(duì)電流波形發(fā)生的任何畸變保持警惕。

·從故障診斷到預(yù)測(cè)性維護(hù)

隨著機(jī)器安全標(biāo)準(zhǔn)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的故障診斷和保護(hù)技術(shù)(問(wèn)題發(fā)生的時(shí)候判斷原因并采取措施避免故障擴(kuò)大化)已經(jīng)落伍，最新的產(chǎn)品嵌入了預(yù)測(cè)性維護(hù)技術(shù)，使得人們可以通過(guò)Internet及時(shí)了解重要技術(shù)參數(shù)的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)，并采取預(yù)防性措施。比如：關(guān)注電流的升高，負(fù)載變化時(shí)評(píng)估尖峰電流，外殼或鐵芯溫度升高時(shí)監(jiān)視溫度傳感器，以及對(duì)電流波形發(fā)生的任何畸變保持警惕。

·專(zhuān)用化和多樣化

雖然市場(chǎng)上存在通用化的伺服產(chǎn)品系列，但是為某種特定應(yīng)用場(chǎng)合專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)制造的伺服系統(tǒng)比比皆是。利用磁性材料不同性能、不同形狀、不同表面粘接結(jié)構(gòu)(SPM)和嵌入式永磁(IPM)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)出現(xiàn)，分割式鐵芯結(jié)構(gòu)工藝在日本的使用使永磁無(wú)刷伺服電機(jī)的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了率、大批量和自動(dòng)化，并引起國(guó)內(nèi)廠家的研究。

·小型化和大型化

無(wú)論是永磁無(wú)刷伺服電機(jī)還是步進(jìn)電機(jī)都積極向更小的尺寸發(fā)展，比如20，28，35mm外徑；同時(shí)也在發(fā)展更大功率和尺寸的機(jī)種，已經(jīng)看到500kW永磁伺服電機(jī)的出現(xiàn)。體現(xiàn)了向兩極化發(fā)展的傾向。

·其他動(dòng)向

發(fā)熱抑制、靜音化、清潔技術(shù)等。

5交流伺服市場(chǎng)狀況

?

?????????????? 1.歐美和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模以及基本走勢(shì)

根據(jù)ARC2001年的報(bào)告，當(dāng)年全球伺服驅(qū)動(dòng)的市場(chǎng)規(guī)模是20.67億美元，01年到06年的復(fù)合增長(zhǎng)率在7％以上，預(yù)計(jì)全球伺服系統(tǒng)的市場(chǎng)規(guī)模在2006年會(huì)達(dá)到29億美金左右(這個(gè)預(yù)測(cè)包括了交流伺服和步進(jìn)電機(jī))。現(xiàn)在回過(guò)頭來(lái)看，恐怕已經(jīng)不止這個(gè)數(shù)據(jù)，這中間經(jīng)歷了911等因素造成的02、03年的市場(chǎng)衰退和04年之后的恢復(fù)性增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年增長(zhǎng)率會(huì)有所提高。

國(guó)內(nèi)交流伺服的市場(chǎng)規(guī)模2006年估計(jì)在20億人民幣左右，市場(chǎng)規(guī)模近3年一直保持了大于25％的年復(fù)合增長(zhǎng)率，在所有自動(dòng)化產(chǎn)品中當(dāng)屬發(fā)展最快之列。而且隨著世界制造業(yè)加速向中國(guó)轉(zhuǎn)移，國(guó)產(chǎn)數(shù)控裝備在國(guó)家政策的扶持下快速向高性能、高附加值發(fā)展，國(guó)產(chǎn)交流伺服系統(tǒng)的性?xún)r(jià)比快速提高，交流伺服系統(tǒng)的市場(chǎng)會(huì)繼續(xù)保持快速增長(zhǎng)的勢(shì)頭，預(yù)計(jì)從2007到2010年，年平均增長(zhǎng)率會(huì)維持在20％以上。但是平均單價(jià)也將隨著競(jìng)爭(zhēng)加劇不斷下降，每年大約下降10％。

中國(guó)伺服產(chǎn)品的用戶(hù)區(qū)域主要分布在華東、華南和華北，其中華東市場(chǎng)(上海、江浙和山東)占45％，以廣東為主的華南和以京津?yàn)橹鞯娜A北各為15％左右。華中和東北大約是10％。華東市場(chǎng)是伺服最大的消費(fèi)市場(chǎng)，而且這個(gè)趨勢(shì)會(huì)持續(xù)下去。

伺服驅(qū)動(dòng)廠商面臨用戶(hù)和OEM廠家不斷變化的需求的挑戰(zhàn)，伺服驅(qū)動(dòng)器的上位機(jī)可以是CNC系統(tǒng)、通用運(yùn)動(dòng)控制器和PLC，還有各種嵌入式控制器，他們必須不斷推出多樣化的產(chǎn)品，滿(mǎn)足所有運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的要求。從功率范圍上，當(dāng)前100W～2000W是主流，大約占整個(gè)伺服市場(chǎng)的70％，而10kW以下的品種占到90％。在轉(zhuǎn)速范圍上，大約50％的用戶(hù)需要3000rpm以?xún)?nèi)的電機(jī)，另外40％需要3000～6000轉(zhuǎn)，不到10％的人需要10000rpm或以上轉(zhuǎn)速的電機(jī)。

分析當(dāng)前國(guó)內(nèi)用戶(hù)的購(gòu)買(mǎi)因素，占前三位的是穩(wěn)定可靠性、價(jià)格和服務(wù)。這也說(shuō)明目前國(guó)內(nèi)交流伺服市場(chǎng)還處在較低級(jí)的階段，對(duì)性能和功能的充分利用沒(méi)有擺在重要位置。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，伺服廠商的關(guān)鍵成功因素應(yīng)該是產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比、可靠性、技術(shù)含量、以及市場(chǎng)份額和品牌影響力。

2.國(guó)內(nèi)市場(chǎng)品牌競(jìng)爭(zhēng)狀況

國(guó)內(nèi)交流伺服市場(chǎng)當(dāng)前品牌競(jìng)爭(zhēng)情況和10多年前的變頻器市場(chǎng)非常類(lèi)似。當(dāng)時(shí)進(jìn)口(主要是日本富士和三肯)產(chǎn)品占據(jù)了90％以上的市場(chǎng)份額，經(jīng)過(guò)10年的奮斗，國(guó)產(chǎn)變頻器已經(jīng)占據(jù)了中低端市場(chǎng)，在整個(gè)市場(chǎng)份額上與進(jìn)口產(chǎn)品二分天下，并涌現(xiàn)了利德華福、森蘭等一批有實(shí)力、也有技術(shù)的廠商，其中利德華福在大功率變頻器細(xì)分市場(chǎng)上取得絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。

目前，國(guó)外品牌占據(jù)了中國(guó)交流伺服市場(chǎng)85％左右的份額，他們來(lái)自日本、德國(guó)和美國(guó)，日本品牌有安川、發(fā)那克(Fanuc)、三菱電機(jī)、松下、三洋、富士等；美國(guó)有羅克維爾(RockwellAutomation)、達(dá)那赫(Danaher)、帕克(Parker)等；德國(guó)有西門(mén)子(Siemens)、博世力士樂(lè)(BoschRexroth)、施奈德(Schneider)等。其中，日本品牌以良好的性能價(jià)格比和較高的可靠性占據(jù)了超過(guò)50％的最大市場(chǎng)份額，在中小型OEM市場(chǎng)上尤其具有壟斷優(yōu)勢(shì)，而且本地化生產(chǎn)的策略進(jìn)一步增加了在價(jià)格和快速交貨方面的籌碼；歐美品牌在高端設(shè)備和生產(chǎn)線上比較有競(jìng)爭(zhēng)力，其市場(chǎng)策略是高性能、高價(jià)格，以全套自動(dòng)化解決方案作為賣(mài)點(diǎn)，總的市場(chǎng)占有率大約在35％，最近這些高端品牌也不斷尋找本地合作伙伴力圖打入中低端市場(chǎng)，并不甘心被日本品牌擠壓市場(chǎng)空間。

最近2、3年來(lái)自臺(tái)灣的伺服廠商在國(guó)內(nèi)設(shè)廠，并加大了市場(chǎng)推廣的力度，主要是臺(tái)達(dá)和東元，其技術(shù)水平和價(jià)格水平都居于進(jìn)口中端產(chǎn)品和國(guó)產(chǎn)品牌之間，在競(jìng)爭(zhēng)中主要突出性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)，對(duì)國(guó)產(chǎn)品牌帶來(lái)了新的競(jìng)爭(zhēng)壓力，市場(chǎng)占有率從幾年前的微不足道提高到大約5％。

中國(guó)國(guó)內(nèi)的品牌主要有和利時(shí)電機(jī)、華中數(shù)控、廣數(shù)、蘭州電機(jī)等，最近出現(xiàn)了南京埃斯頓、上海鄂爾多斯等廠家，粗略計(jì)算，宣稱(chēng)推出交流伺服產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)廠家不下20個(gè)。其中和利時(shí)電機(jī)面向整個(gè)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)機(jī)械市場(chǎng)提供步進(jìn)、無(wú)刷、伺服等系列產(chǎn)品，在技術(shù)上和品牌上有一定優(yōu)勢(shì)；華中數(shù)控、廣數(shù)和蘭電等主要集中在數(shù)控機(jī)床行業(yè)，伴隨著這幾年數(shù)控行業(yè)的大發(fā)展，他們的出貨量也保持了快速增長(zhǎng)，積累了相對(duì)較強(qiáng)的實(shí)力；國(guó)產(chǎn)品牌產(chǎn)品功率范圍多在5kW以?xún)?nèi)，技術(shù)路線上與日系產(chǎn)品接近，目前總市場(chǎng)占有率在10％左右。

展望未來(lái)，隨著伺服價(jià)格的不斷下降、交流伺服的市場(chǎng)接受度不斷上升，中低端市場(chǎng)有非常大的增長(zhǎng)空間，因此本土廠商仍將有很大作為；同時(shí)臺(tái)灣、日本廠商也將在整個(gè)市場(chǎng)的擴(kuò)大中獲益，歐美品牌的市場(chǎng)占有率將逐漸下降，但仍將保持很高的毛利水平。

根據(jù)機(jī)械工業(yè)研究院產(chǎn)業(yè)與市場(chǎng)研究所05年做的市場(chǎng)調(diào)查，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上覆蓋面最廣的10個(gè)品牌分別是:西門(mén)子、三菱、安川、蘭電、松下、Fanuc、華中數(shù)控、ABB、和利時(shí)電機(jī)和AB(屬于RockwellAutomation)。其中西門(mén)子和三菱品牌覆蓋率在30％以上，AB在3.7%，其他品牌均在10～20％之間。調(diào)查顯示國(guó)產(chǎn)企業(yè)比如和利時(shí)電機(jī)、華中數(shù)控、蘭州電機(jī)等企業(yè)，經(jīng)過(guò)多年的研發(fā)推廣，在這個(gè)市場(chǎng)中做的有聲有色，在產(chǎn)品覆蓋面上占有一席之地，但是國(guó)產(chǎn)品牌的客戶(hù)忠誠(chéng)度和影響力明顯不如進(jìn)口品牌。用戶(hù)選擇進(jìn)口品牌和國(guó)產(chǎn)品牌的比例為大約4:1，國(guó)產(chǎn)品牌沒(méi)有進(jìn)入用戶(hù)首選品牌的前5名。雖然和利時(shí)電機(jī)和華中數(shù)控分列未來(lái)需求品牌的第6位和第7位，但是面臨日本和臺(tái)灣產(chǎn)品本地化生產(chǎn)之后日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)，中小功率通用伺服產(chǎn)品價(jià)格持續(xù)下降，利潤(rùn)率越來(lái)越低。國(guó)產(chǎn)品牌不僅在產(chǎn)品的性能、質(zhì)量與品種上都有所欠缺，在技術(shù)儲(chǔ)備、生產(chǎn)能力和資本實(shí)力上的巨大差距更不是一兩天可以彌補(bǔ)。國(guó)產(chǎn)品牌要想突圍，除了需要耐心和持續(xù)投入之外，還需要在競(jìng)爭(zhēng)策略方面走差異化路線。總之，中國(guó)品牌廠商同時(shí)面臨巨大的挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)會(huì)，任重而道遠(yuǎn)。

6交流伺服的行業(yè)應(yīng)用

?

?????????????????? 現(xiàn)代交流伺服系統(tǒng)最早被應(yīng)用到宇航和軍事領(lǐng)域，比如火炮、雷達(dá)控制。逐漸進(jìn)入到工業(yè)領(lǐng)域和民用領(lǐng)域。工業(yè)應(yīng)用主要包括高精度數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人和其他廣義的數(shù)控機(jī)械，比如紡織機(jī)械、印刷機(jī)械、包裝機(jī)械、醫(yī)療設(shè)備、半導(dǎo)體設(shè)備、郵政機(jī)械、冶金機(jī)械、自動(dòng)化流水線、各種專(zhuān)用設(shè)備等。其中伺服用量最大的行業(yè)依次是：機(jī)床、食品包裝、紡織、電子半導(dǎo)體、塑料、印刷和橡膠機(jī)械，合計(jì)超過(guò)75％。

在數(shù)控機(jī)床中使用永磁無(wú)刷伺服電機(jī)代替步進(jìn)電機(jī)做進(jìn)給已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)，部分高端產(chǎn)品開(kāi)始采用永磁交流直線伺服系統(tǒng)。在主軸傳動(dòng)中采用高速永磁交流伺服取代異步變頻驅(qū)動(dòng)來(lái)提率和速度也成為熱點(diǎn)。90年代以來(lái)，歐、美、日各國(guó)爭(zhēng)相開(kāi)發(fā)應(yīng)用新一代高速數(shù)控機(jī)床，高速電主軸單元轉(zhuǎn)數(shù)在30000rpm～100000rpm，工作臺(tái)的進(jìn)給速度在分辨率為1μm時(shí)達(dá)到100m/min，甚至200m/min以上,在分辨率為0.1μs時(shí)，在24m/min以上。當(dāng)今數(shù)控機(jī)床突出高速、高精、高動(dòng)態(tài)、高剛性的特點(diǎn)，對(duì)位置系統(tǒng)的要求包括:定位速度和輪廓切削進(jìn)給速度；定位精度和輪廓切削精度；精加工的表面粗糙度；在外界干擾下的穩(wěn)定性。這些要求的滿(mǎn)足主要取決于伺服系統(tǒng)的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)特性。我們已經(jīng)看到國(guó)產(chǎn)伺服系統(tǒng)比如廣數(shù)的產(chǎn)品在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床上的廣泛應(yīng)用，但是在中高檔數(shù)控機(jī)床上采用國(guó)產(chǎn)伺服系統(tǒng)仍然面臨困難，性能是一個(gè)重要方面，還有就是穩(wěn)定性和可靠性，或許品牌效應(yīng)也是難以短時(shí)間逾越的障礙。

在機(jī)器人領(lǐng)域，無(wú)刷永磁伺服系統(tǒng)得到大量應(yīng)用。工業(yè)機(jī)器人擁有多個(gè)自由度，每臺(tái)工業(yè)機(jī)器人需要的電機(jī)數(shù)量在10臺(tái)以上。目前世界范圍內(nèi)工業(yè)機(jī)器人擁有量超過(guò)100萬(wàn)臺(tái)，機(jī)器人的需求量年增長(zhǎng)在30％以上。國(guó)際上工業(yè)機(jī)器人采用的伺服系統(tǒng)屬專(zhuān)用系統(tǒng)，多軸合一，模塊化，特殊的散熱結(jié)構(gòu)，特殊的控制方式，對(duì)可靠性要求極高。國(guó)際機(jī)器人巨頭都有自己的專(zhuān)屬伺服系統(tǒng)配套，比如安川、松下和ABB，這方面國(guó)內(nèi)差距明顯。國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人廠家仍然在采用標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)口交流伺服系統(tǒng)，國(guó)產(chǎn)伺服系統(tǒng)想進(jìn)入工業(yè)機(jī)器人配套領(lǐng)域，就更加遙遠(yuǎn)。不過(guò)，我們也看到在一些特殊機(jī)器人領(lǐng)域，比如反恐防爆機(jī)器人、礦井救災(zāi)機(jī)器人等輕便移動(dòng)機(jī)器人，采用了國(guó)產(chǎn)基于低壓直流供電的微型無(wú)刷伺服系統(tǒng)，比如和利時(shí)電機(jī)的蜂鳥(niǎo)系列就獲得了成功。當(dāng)然，在更廣泛的機(jī)器人領(lǐng)域，需要的不僅僅是交流伺服電機(jī)，還包括各種其他微特電機(jī)，如直流伺服電機(jī)、直線電機(jī)、測(cè)速發(fā)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、力矩電機(jī)等。

紡織行業(yè)當(dāng)前應(yīng)用伺服的比例很低，但卻是未來(lái)交流伺服大批量應(yīng)用的重要行業(yè)之一。從90年代初期至今已經(jīng)15年，紡織行業(yè)技術(shù)進(jìn)步主要是依靠變頻化、PLC化。只有少量紡織機(jī)械采用了高檔伺服技術(shù)，用于提高精度和效率，目前已有高檔梳棉機(jī)、帶自調(diào)勻整的并條機(jī)、新型粗紗機(jī)、數(shù)控細(xì)紗機(jī)、分條整經(jīng)機(jī)、漿紗機(jī)、園網(wǎng)印花機(jī)等設(shè)備應(yīng)用了交流伺服。無(wú)梭織機(jī)上已經(jīng)開(kāi)始采用帶交流伺服的電子送經(jīng)和電子卷取，印染設(shè)備上也要用到伺服系統(tǒng)。這些設(shè)備每年的伺服用量在2、3萬(wàn)套左右，且?guī)缀跞渴沁M(jìn)口產(chǎn)品，如Lenze、Danaher、Siemens和Baumuller，還有三菱和松下等。價(jià)格是制約交流伺服大面積普及的主要因素，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品雖然在價(jià)格上有一定競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，但是性能指標(biāo)、可靠性和環(huán)境適應(yīng)性等方面存在欠缺，還需要在品牌塑造、服務(wù)、交貨期等方面不斷改進(jìn)。在如下兩個(gè)方面，我們可以看到國(guó)產(chǎn)伺服廠家的成功案例，一個(gè)是在工業(yè)縫紉機(jī)上，近幾年國(guó)產(chǎn)伺服控制器逐漸取代臺(tái)灣和其他進(jìn)口品牌變成市場(chǎng)主流，憑借低成本的電機(jī)、簡(jiǎn)單的低線數(shù)編碼器，以及集成控制和驅(qū)動(dòng)，在解決了批量穩(wěn)定性之后，如上海鮑麥克斯這樣的國(guó)內(nèi)品牌獲得了成功。每年數(shù)十萬(wàn)臺(tái)的產(chǎn)量，這可能是未來(lái)幾年里，低檔伺服最大的市場(chǎng)了。另外一個(gè)緊密結(jié)合用戶(hù)需求進(jìn)行創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的案例，可以舉和利時(shí)電機(jī)開(kāi)發(fā)的絡(luò)絲機(jī)控制系統(tǒng)。“絡(luò)絲機(jī)”是屬于織造前工序的精密工藝設(shè)備，將各種天然絲絡(luò)成各種規(guī)格的柱狀、寶塔形、雙錐形筒子，供用于染色、整經(jīng)、針織等后道工序。該公司充分利用自己在步進(jìn)、無(wú)刷、伺服、運(yùn)動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò)通訊等方面的綜合技術(shù)，通過(guò)和國(guó)內(nèi)最大紡機(jī)集團(tuán)的密切合作，開(kāi)發(fā)成功了精密絡(luò)絲機(jī)控制系統(tǒng)，其核心是利用高動(dòng)態(tài)的伺服橫動(dòng)電機(jī)以及數(shù)字卷繞技術(shù)，取代傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)而實(shí)現(xiàn)單錠化和數(shù)字化，每錠之間依靠CAN總線聯(lián)系，是無(wú)軸技術(shù)應(yīng)用的典范。該產(chǎn)品的研發(fā)成功充分體現(xiàn)了國(guó)內(nèi)廠商的競(jìng)爭(zhēng)能力，為國(guó)產(chǎn)伺服廠商開(kāi)辟了參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的新路。

無(wú)軸(電子軸)傳動(dòng)技術(shù)在印刷機(jī)上應(yīng)用，也是目前全球印刷企業(yè)和機(jī)械制造商的焦點(diǎn)。無(wú)軸傳動(dòng)就是用多個(gè)單獨(dú)的伺服電機(jī)取代傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)鏈，伺服驅(qū)動(dòng)器之間依靠高速現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行聯(lián)系，通過(guò)軟件保證各伺服軸對(duì)內(nèi)部的虛擬數(shù)字電子軸保持嚴(yán)格同步。采用無(wú)軸傳動(dòng)技術(shù)為印刷機(jī)的生產(chǎn)制造、為印刷業(yè)服務(wù)革命帶來(lái)了最佳解決方案，目前歐洲50％的凹印機(jī)采用了無(wú)軸技術(shù)，日本也有30％以上采用。其他采用無(wú)軸傳動(dòng)的機(jī)械包括卷筒紙印刷機(jī)、柔印機(jī)、上光機(jī)、燙金機(jī)、模切機(jī)等各類(lèi)印刷設(shè)備。這一領(lǐng)域最頂級(jí)的伺服控制解決方案提供商是來(lái)自德國(guó)的博世力士樂(lè)、倫茨、日本的住友和奧地利的貝加萊。國(guó)內(nèi)目前僅有北人和松德等個(gè)別廠家進(jìn)行無(wú)軸傳動(dòng)印刷機(jī)的開(kāi)發(fā)，部分規(guī)格的性能指標(biāo)接近國(guó)際水平，但是其采用的電子軸傳動(dòng)伺服系統(tǒng)和套準(zhǔn)控制系統(tǒng)均來(lái)自日本和歐洲，國(guó)內(nèi)相關(guān)伺服廠家還鮮有涉足。國(guó)產(chǎn)伺服和控制系統(tǒng)要達(dá)到這個(gè)領(lǐng)域的要求，需要頂級(jí)的技術(shù)水平和對(duì)這個(gè)行業(yè)的透徹理解，看來(lái)還有漫長(zhǎng)的路要走。

包裝設(shè)備上，采用伺服控制可以提高單位時(shí)間的產(chǎn)量、提高資源利用率、增加品種適應(yīng)性和提高產(chǎn)品質(zhì)量，因此交流伺服在包裝機(jī)械上的廣泛使用只是時(shí)間問(wèn)題。采用數(shù)字伺服技術(shù)的電子齒輪和電子凸輪將代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械部件，隨著價(jià)格的下降，成本也逐漸接近純機(jī)械的方案。歐洲有個(gè)Elau公司專(zhuān)門(mén)針對(duì)包裝機(jī)械設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)數(shù)字伺服和運(yùn)動(dòng)控制解決方案，在大型連續(xù)包裝設(shè)備方面居于地位，而我國(guó)尚沒(méi)有出現(xiàn)如此專(zhuān)業(yè)的解決方案提供商。

這幾年出現(xiàn)的新型電梯曳引機(jī)，采用永磁同步伺服電機(jī)做無(wú)齒輪直接驅(qū)動(dòng)，取代變頻異步驅(qū)動(dòng)，具有更高的控制精度、動(dòng)態(tài)特性、率、低噪聲，已經(jīng)成為國(guó)際和國(guó)內(nèi)主要電梯廠的熱點(diǎn)產(chǎn)品，促進(jìn)了電梯產(chǎn)業(yè)的革命。國(guó)內(nèi)已有寧波申菱、沈陽(yáng)博林特等電梯廠家研制出了自己的曳引機(jī)電機(jī)產(chǎn)品，配進(jìn)口矢量控制變頻器或伺服驅(qū)動(dòng)器。

7國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)

?

???????????????? 國(guó)際交流伺服市場(chǎng)處于恢復(fù)性增長(zhǎng)狀態(tài)，而國(guó)內(nèi)市場(chǎng)在未來(lái)3～5年仍將維持高速增長(zhǎng)。

國(guó)外運(yùn)動(dòng)控制廠商通過(guò)購(gòu)并和聯(lián)盟迅速擴(kuò)大自己的實(shí)力，謀求一站式解決方案提供商的地位，比如Danaher自從1995年以來(lái)連續(xù)收購(gòu)了超過(guò)40家運(yùn)動(dòng)控制廠商，包括我們非常熟悉的一些品牌，如Kollmorgen,API,PacificScientific,SuperiorElectric,Dover,NEAT,Thomson,Giddings&Lewis,WarnerMotion,InMotion,Bautz,Micron和Siedel等。Parker也按照相同的思路在擴(kuò)展，最近的例子是收購(gòu)了Bayside，而Schneider收購(gòu)了BergerLahr。許多新生的小企業(yè)具備獨(dú)特的技術(shù)或其他核心能力，也會(huì)找到屬于自己的生存空間，并因此得到更多投資。

國(guó)際范圍內(nèi)，政府和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的不斷發(fā)展給伺服產(chǎn)業(yè)帶來(lái)深遠(yuǎn)影響，比如美國(guó)的能源法案EPactII對(duì)電機(jī)系統(tǒng)能效的規(guī)定，美國(guó)的UL、NEC(NFPA)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)安全的規(guī)定，歐盟的RoHS、WEEE和CE標(biāo)準(zhǔn)對(duì)環(huán)保和安全的規(guī)定等。

交流伺服系統(tǒng)的市場(chǎng)范圍不斷擴(kuò)大，越來(lái)越多取代機(jī)械傳動(dòng)、液壓和氣動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)；交流伺服不斷取代直流伺服的市場(chǎng)份額，導(dǎo)致直流伺服在整個(gè)伺服市場(chǎng)的占有率從目前的不到15％每年大約下降0.5%；同時(shí)交流伺服成本和尺寸不斷縮小，也在蠶食高端步進(jìn)電機(jī)的市場(chǎng)，但是步進(jìn)電機(jī)本身也在不斷提高自己的競(jìng)爭(zhēng)能力，不斷延伸市場(chǎng)空間，因此在收到?jīng)_擊的同時(shí)市場(chǎng)也在擴(kuò)大，只是速度可能不如交流伺服這么快而已。

我們相信，在中國(guó)交流伺服市場(chǎng)發(fā)展的過(guò)程中，一定會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)勢(shì)的國(guó)產(chǎn)品牌，國(guó)際廠商也必然從中獲益；在諸強(qiáng)博弈中讓廣大客戶(hù)受益，最終促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的成熟。

?

?