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国产交流伺服机遇与挑战并存

行业聚焦点中国仪表网2012年01月17日 09:42人气:567

  导读:在自动化领域,伺服系统有着广泛的应用。伺服系统是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。在很多情况下,伺服系统专指被控制量(输出量)是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统,其作用是使输出的机械位移(或转角)准确地跟踪输入的位移(或转角)。一般的伺服系统包括伺服驱动装置、伺服电机和检测装置三部分。在伺服系统中,交流伺服运动控制系统是最大的分支,它结合电机学、自动控制、电气技术、机电一体化、计算机控制等多种技术。在生产中,使用伺服控制产品能够解决各种复杂的定位控制问题。如数控机床位置控制、机器人轨迹控制等,它在数控机床、橡塑机械、机器人、自动组装线、部件组装等诸多领域都有应用。
  
  近年来,国内外各个厂家都相继推出了伺服运动控制技术及产品,如全闭环交流伺服驱动技术、直线电机驱动技术、PCC技术、交流伺服运动控制技术、运动控制卡、DSP多轴运动控制器等。随着自动化行业的迅猛发展,对加工设备速度、精度、提出了更高的要求,交流伺服系统具有的高精度、高响应、高可靠性等特点,正好适应了这一需求。
  
  中国逐步变成世界工厂,制造业的快速发展为交流伺服提供了越来越大的市场空间,国内一部分厂家纷纷推出自己品牌的交流伺服产品。目前国内主要的伺服厂家有华中数控、广泰数控、时光科技等。其中华中数控、广泰数控成立时间比较早,产品主要集中在数控领域,产品也比较齐全。另外一些新型公司也在迅猛发展,如时光科技有限公司主要针对中大功率异步电机伺服控制器市场,其技术、成本、价格等均有很明显的优势。公司自行研发生产的132KW的大功率伺服控制器,在国产品牌中遥遥领先。时光科技的IMS伺服系统采用自主研发的“全数字化交流伺服控制技术”,用于对三相交流异步电机高精度伺服控制。另外系统专用运动控制语言QMCL是对用户开放的电机控制软件,可根据用户需求灵活编程。
  
  目前国际上公认交流伺服是重要的发展方向,西门子、三菱、安川等国际大型的运动控制厂商的交流伺服技术居于全球领先的地位,已开始在客户中逐步推广。在国内如时光科技这样的公司,已经将交流异步伺服系统列为自主关键技术、市场全力开发的主营产品。和传统使用的液压伺服、直流伺服、交流同步伺服相比,交流异步伺服系统具有明显的优越性。交流异步电机可靠性较高且功率能做大,直接带来的好处就是整个交流异步伺服控制系统的可靠性较高且功率较大。即使当功率升高的时候系统的成本呈指数增长,也比直流伺服系统经济得多。交流异步伺服系统的数学模型复杂,某些参数要靠试验数据修正,做起来难度大。但公司人员凭借对电机控制领域丰富的实际经验、深厚的技术科研实力。其交流伺服产品也广泛应用于机床主轴、进给,冶金机械、电梯、包装机械、印刷机械、塑料机械、搬运机械、电动车及自动化生产线等各种领域。如在机床领域与宁江机床厂合作的纵切机床项目,与桂林机床厂合作的龙门铣床项目,与齐二机床合作的双轴立车项目等,质量性能都得到了客户的高度认可。
  
  我国伺服产品的用户主要分布在华东、华南和华北,其中华东市场,占45%,以广东为主的华南和以京津为主的华北各为15%左右。华中和东北大约是10%。华东市场是伺服最大的消费市场,而且这个趋势会持续下去。目前为国内交流伺服市场当前品牌竞争情况和10多年前的变频器市场非常类似。当时变频器进口产品占据了90%以上的市场份额,经过多年努力,国产变频器已经占据了中低端市场,在整个市场可以与国外品牌一争天下,同时涌现了一批有实力、也有技术的厂商。
  
  目前伺服市场国外品牌占据了中国交流伺服市场85%左右的份额,他们主要来自日本、德国和美国,日本品牌有安川、发那克(Fanuc)、三菱电机、松下等;美国有罗克维尔(RockwellAutomation)、达那赫(Danaher)等;德国有西门子(Siemens)、施奈德(Schneider)等。近年来,国内的伺服品牌在成本、服务、技术上有了一定优势;伴随着这几年数控行业的大发展,他们的出货量也保持了快速增长,积累了相对较强的实力;国产品牌产品功率范围多在5kW以内,像时光科技公司主要是针对中大功率段伺服市场上,具有明显优势。国产品牌的技术路线上与日系产品接近,目前总市场占有率在10%左右。
  
  展望未来,伺服的价格还会进一步下降,国产交流伺服的优势会越来越明显,市场接受度会不断上升,本土厂商将有很大作为。形势虽然乐观,但我们仍然要清醒地认识到,与强大的国外名牌厂商相比,国内伺服行业的发展,仅靠一两家企业来支撑是很不够的,仅靠一些有识之士的热情,靠有限的资金,形成不了有规模的市场竞争力,还需要国家从政策上给予宏观引导,必须建立一个好的操作模式,树立国内伺服的品牌形象。加强基础研究,加大伺服技术研究的投入,才能根本改变当前国内伺服控制器落后的局面。我们期待着,在中国交流伺服市场发展的过程中,出现更多象时光科技一样的强势国产品牌,他们的崛起必将会促进整个伺服产业更好、更快的发展。
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