2022年中國伺服電機(jī)行業(yè)研究報(bào)告-自動化設(shè)備的筋脈應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)拓展

國伺服電機(jī)行業(yè)研究報(bào)告 www.hanghangcha 給定一 照軸承資料來源：鳴志電器官網(wǎng)，行行查研究中心 www.hanghangchaSM(同步)型AC伺服電機(jī)C種類?SM(同步)型AC伺服電機(jī)C種類?無需維護(hù)?環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)?可輸出大高速、大轉(zhuǎn)矩?大容量機(jī)型效率高?伺服驅(qū)動器結(jié)構(gòu)簡單?停電時(shí)可進(jìn)行發(fā)電制動?小容量機(jī)型價(jià)格低?無需維護(hù)?適應(yīng)能力強(qiáng)；小型輕便?可輸出大轉(zhuǎn)矩?停電時(shí)可進(jìn)行發(fā)電制動?功率變化率大優(yōu)點(diǎn)有刷電機(jī)缺點(diǎn)IMIM(感應(yīng))型AC伺服電機(jī)電磁干擾，對使用環(huán)境有要求，通常用伺服電機(jī)的分類 ?伺服驅(qū)動器比DC電機(jī)用的 ?伺服驅(qū)動器比DC電機(jī)用的略微復(fù)雜?電機(jī)與伺服驅(qū)動器必須一對一使用?永久磁鐵的磁力可能會逐漸減弱?小容量機(jī)型的低效率伺服驅(qū)動器比DC電機(jī)用的略微復(fù)雜?停電時(shí)不能發(fā)電制動?特性隨溫度而波動?必須對整流子部位進(jìn)行維護(hù)和定期檢查?因DC伺服電機(jī)會產(chǎn)生電刷粉末，故不能用于有潔凈要求的環(huán)境?因電刷的緣故，不適于高速、大轉(zhuǎn)矩用途?永久磁鐵的磁力可能會逐漸減弱 直流電機(jī) 無刷電機(jī) 直流電機(jī) 無刷電機(jī)子的情況，效率很高，運(yùn)行溫度低噪音交流電機(jī)非電磁式示換相方式靈活，可以方波換相或正弦的情況，效率很高，運(yùn)行溫度低噪音交流電機(jī)非電磁式示波換相。電機(jī)免維護(hù)不存在碳刷損耗同步電機(jī)意OFweek研究中心 步進(jìn)電機(jī)伺服電機(jī)運(yùn)行性能止控制精度低頻特性矩頻特性過載能力速度響應(yīng)性能心安川(日系)多摩川(日系)匯川(國產(chǎn))西門子(歐系)66664.154.619資料來源：高工產(chǎn)研(GGII)，行行查研究中心 伺服電機(jī)發(fā)展歷程70年代70年代50年代60年-70年代50年代以前50年代以前90年代以后80年代制》，行行查研究中心 中國伺服電機(jī)行業(yè)伺服系統(tǒng)——常見分類方式介紹(1/2)液壓伺服系統(tǒng)電氣伺服系統(tǒng)閉環(huán)控制伺服系統(tǒng)氣動伺服系統(tǒng)液壓伺服系統(tǒng)電氣伺服系統(tǒng)閉環(huán)控制伺服系統(tǒng)氣動伺服系統(tǒng)W小型伺服小型機(jī)械：電子裝配、小型機(jī)床、小型包裝機(jī)械、印刷機(jī)、雕刻機(jī)等中型伺服中型機(jī)械：銑床、注塑機(jī)、枕式包裝機(jī)、鉆孔機(jī)等大型伺服大型機(jī)械：大型銑床、大型數(shù)控機(jī)床、大型注塑機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組等①按液壓元件分類②①按液壓元件分類開開環(huán)控制伺服系統(tǒng)直直流伺服交流伺服交流伺服半半閉環(huán)控制伺服系統(tǒng) 中國伺服電機(jī)行業(yè)伺服系統(tǒng)——常見分類方式介紹(2/2)控制器步進(jìn)驅(qū)動裝置速度控制調(diào)節(jié)器位置控制調(diào)節(jié)器速度檢測功率驅(qū)動器控制器步進(jìn)驅(qū)動裝置速度控制調(diào)節(jié)器位置控制調(diào)節(jié)器速度檢測功率驅(qū)動器位置控制調(diào)節(jié)器速度控制調(diào)節(jié)器功率驅(qū)動?半閉環(huán)系統(tǒng)：位置檢測元件不直接安裝在進(jìn)給坐標(biāo)的最--+--位位置檢測---實(shí)際速度反饋信號信號處理 結(jié)構(gòu)速度控制速度控制電結(jié)構(gòu)組成及工作原理組成部分主要產(chǎn)品組成部分主要產(chǎn)品伺服電機(jī)伺服驅(qū)動器伺服驅(qū)動器檢測反饋元件位置控制晶體管模塊運(yùn)動控制系統(tǒng)伺服驅(qū)動器運(yùn)動控制器編碼器半導(dǎo)體機(jī)床紡織機(jī)械伺服電機(jī)速度環(huán)路調(diào)節(jié)器脈沖信號電流環(huán)路調(diào)節(jié)器位置環(huán)路調(diào)節(jié)器編碼器晶體管模塊運(yùn)動控制系統(tǒng)伺服驅(qū)動器運(yùn)動控制器編碼器半導(dǎo)體機(jī)床紡織機(jī)械伺服電機(jī)速度環(huán)路調(diào)節(jié)器脈沖信號電流環(huán)路調(diào)節(jié)器位置環(huán)路調(diào)節(jié)器編碼器精伺服驅(qū)動器工作原理電阻電容電阻電容工工業(yè)機(jī)器人包包裝機(jī)械 中國伺服電機(jī)行業(yè)伺服系統(tǒng)——反饋元件的類型與作用(1/2)www.hanghangcha高低高低率中等，主要用于中低端產(chǎn)品；絕對式光電編碼器分辨率較高，在中高端伺服領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。伺服系統(tǒng)反饋元件分類及特點(diǎn)?位置控制：位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉(zhuǎn)動速度的大小，通過脈沖的個(gè)數(shù)來確定轉(zhuǎn)動的角度，也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進(jìn)行賦值，由于位置模式可以對速度和位置都有很嚴(yán)格的，所以一般應(yīng)用于定位裝置。?速度模式：通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動速度的控制,在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時(shí)速度模式也可以進(jìn)行定位,但必須把電機(jī)的位過程中的誤差,增加整個(gè)系統(tǒng)的定位精度。典型伺服系統(tǒng)反饋元件?轉(zhuǎn)矩控制：轉(zhuǎn)矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設(shè)定電機(jī)軸對外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小，可以通過即時(shí)的改變模擬量的設(shè)定來改變 中國伺服電機(jī)行業(yè)伺服系統(tǒng)——反饋元件的類型與作用(2/2)絕對值編碼器絕對值編碼器增量型編碼器 (光電晶體管) (發(fā)光二極管)輸入軸如右圖所示如右圖所示，輸入軸上裝有玻璃制的編碼圓盤。圓盤上印刷有能夠遮住光的黑色條紋。圓盤兩側(cè)有一對光源與受光元件。此外中間還有一個(gè)叫做分度尺的東西。圓盤轉(zhuǎn)動時(shí)遇到玻璃透明的地方光就會通過，遇到黑色條紋光就會被遮住受光元件將光的有無轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柡缶统蔀槊}沖(反饋脈沖)?！皥A盤上條紋的密度一伺服電機(jī)的分辨率”亦即“每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)”。根據(jù)條紋可以掌握圓盤的轉(zhuǎn)動量。同時(shí)，表示轉(zhuǎn)動量的條紋中還有表示轉(zhuǎn)動方向的條紋。此外還有表示每轉(zhuǎn)基準(zhǔn)(叫做“零點(diǎn)”)的條紋。此脈沖每轉(zhuǎn)輸出1次，叫做“零點(diǎn)信號”根據(jù)這3種條紋，即可常握圓盤亦即伺服電機(jī)的位置、轉(zhuǎn)動量和轉(zhuǎn)動方向。 中國伺服電機(jī)行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域——工業(yè)自動化的核心(1/4) 要求解釋伺服電機(jī)系統(tǒng)追求比較高的響應(yīng)能力，影響伺服系統(tǒng)的響應(yīng)能力的因素一般有電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量、減速比、加減速轉(zhuǎn)矩、電機(jī)結(jié)構(gòu)、控制策略等，高響應(yīng)能力還與電機(jī)的發(fā)熱密切相關(guān)。。 中國伺服電機(jī)行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域——工業(yè)自動化的核心(2/4)尾架機(jī)床伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行部分，是以機(jī)床移動部件(工作臺)的位置和速度作為控制量的自直零件圖數(shù)控程序程序存儲介質(zhì)數(shù)控系統(tǒng)伺服系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)零件 中國伺服電機(jī)行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域——工業(yè)自動化的核心(3/4)電氣系統(tǒng)永磁轉(zhuǎn)子箱箱電氣系統(tǒng)永磁轉(zhuǎn)子箱箱控繞線繞線轉(zhuǎn)子電氣系統(tǒng)直驅(qū)永磁同步機(jī)運(yùn)輸軸半直驅(qū)永磁同步重承機(jī)了高速鼠籠異步發(fā)機(jī)雙饋異步發(fā) 中國伺服電機(jī)行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域——工業(yè)自動化的核心(4/4)機(jī)控制信號能量流動 機(jī)械連接心機(jī)控制信號能量流動 機(jī)械連接心新能源車驅(qū)動電機(jī)示意圖封裝尺寸工作溫度振動環(huán)境啟動性能輸出性能可靠性冷卻方式控制性能功率密度效率性價(jià)比 關(guān)鍵材料原材料零部件 關(guān)鍵材料原材料零部件 G自動02017201820192020E2021E2022E全球工業(yè)自動化市場規(guī)模(億美元)YOY0中國工業(yè)自動化市場規(guī)模(億元)資料來源：工控網(wǎng)，行行查研究中心 2017-2022年中國伺服電機(jī)市場規(guī)模及增速0全球伺服電機(jī)市場規(guī)模(億元)201920202021E資料來源：GrandViewResearch，行行查研究中心0201720182019202020212022E中國伺服電機(jī)市場規(guī)模(億元)YOY 倫茨倫茨公司名稱所在地工業(yè)自動化相關(guān)主營業(yè)務(wù)海外巨頭三菱西門子觸摸屏(HMI)、傳感器、PLC、變頻器、伺服電機(jī)等上市公司信捷電氣可編程控制器(PLC)、伺服系統(tǒng)、步進(jìn)驅(qū)動、低壓變頻器、工業(yè)觸摸屏(HMI)等臺達(dá)(中達(dá)電通)其他企業(yè) 安臺達(dá)松下三菱其他4%5%下安川三菱臺達(dá)匯川西門子其他 政策名稱頒布單位主要內(nèi)容造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè) (2021版征求意見稿)》《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》智能再制造行動計(jì)劃 (2018-2020年)》《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》、國民經(jīng)濟(jì)與社《中國制造2025》《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》。高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化11》 中國伺服電機(jī)行業(yè)企業(yè)介紹——匯川技術(shù)(1/3)www.hanghangcha企業(yè)”Scara產(chǎn)企業(yè)”Scara產(chǎn)C，推出新能源車驅(qū)動控制器，2015年公司大舉布局新能源乘用車領(lǐng)域。2021年，匯川技術(shù)實(shí)現(xiàn)營業(yè)總收入22003單產(chǎn)品及方案綜綜合電氣自動化產(chǎn)品及方案22018工業(yè)解決方案智能制造(通用自動化&8%心 中國伺服電機(jī)行業(yè)企業(yè)介紹——匯川技術(shù)(2/3)O能務(wù)。工業(yè)機(jī)器人軌道交通牽引系統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人通用自動化控制系統(tǒng)網(wǎng)等核心部件及光機(jī)電液一體化解決電梯電氣大配套電梯控制系統(tǒng)/一體物聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)品。主要為電梯制造商和電梯后服務(wù)市場提供綜合電氣大配套解決新能源汽車電驅(qū)要為新能源乘用車、新能源客車與新能源高品質(zhì)的綜合產(chǎn)品解制系統(tǒng)等整機(jī)及零部業(yè)涵蓋3C制造、鋰牽引變流器、輔助變、高壓箱、牽引電機(jī)和TCMS系統(tǒng)等，主要為地鐵、輕軌提供牽引系統(tǒng)與服務(wù)資料來源：匯川技術(shù)公告，行行查研究中心心 中國伺服電機(jī)行業(yè)企業(yè)介紹——匯川技術(shù)(3/3)產(chǎn)品名稱性能特點(diǎn)小功率伺服產(chǎn)品MS設(shè)備、搬運(yùn)機(jī)械、食品加工機(jī)械等。中大功率伺服產(chǎn)品通用伺服產(chǎn)品MH心 中國伺服電機(jī)行業(yè)企業(yè)介紹——埃斯頓(1/3)“雙核雙輪驅(qū)動、內(nèi)生外延”002016002016008006012006012015 中國伺服電機(jī)行業(yè)企業(yè)介紹——埃斯頓(2/3)戰(zhàn)略自動化核心部件生產(chǎn)自動化核心部件生產(chǎn)改善本體質(zhì)改善本體質(zhì)量技術(shù)實(shí)力機(jī)器人本體生產(chǎn)拓寬下游本體生產(chǎn)響應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)市場需求系系統(tǒng)集成提高便利性、簡易性、保證可靠性、穩(wěn)定性、提升需求滿足能力用壓鑄智能自動化生產(chǎn)完整解決方案汽車及零部件行業(yè)自動化整體解決方案機(jī)器人焊接系統(tǒng)及解決方案沖壓智能制造系統(tǒng)解決方案數(shù)控產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)通用機(jī)器人、標(biāo)準(zhǔn)化單元專用化設(shè)計(jì)行業(yè)定制機(jī)器人模塊化設(shè)計(jì)金屬成形機(jī)床自動化完數(shù)控產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)通用機(jī)器人、標(biāo)準(zhǔn)化單元專用化設(shè)計(jì)行業(yè)定制機(jī)器人模塊化設(shè)計(jì)金屬成形機(jī)床自動化完整解決方案運(yùn)控產(chǎn)品運(yùn)動控制系統(tǒng)伺服產(chǎn)品Puck微型直流伺服驅(qū)動器等機(jī)器視覺節(jié)省單個(gè)機(jī)器人零部件降低生產(chǎn)成本二維、三維視覺(已引入深度學(xué)習(xí))建立品牌優(yōu)勢搶占市場份額建立品牌優(yōu)勢搶占市場份額 中國伺服電機(jī)行業(yè)企業(yè)介紹——埃斯頓(3/3)www.hanghangcha工業(yè)自動化工業(yè)機(jī)器人負(fù)工作站、裝配(擰螺絲)工作站、點(diǎn)焊工作站、玻璃底層工作C4500轉(zhuǎn)/分鐘；配備省線式增量編碼器(2500P/R)、 不能完全替代進(jìn)口產(chǎn)品的響應(yīng)寬帶過載能力峰值轉(zhuǎn)速重復(fù)定位精度速度波動率轉(zhuǎn)矩控制精度響應(yīng)能力 (通過帶寬體現(xiàn))功率密度工作密度 (由編碼器決定)穩(wěn)定性 簡析改nthisreportincludingbutnotlimitedtodatatextchartsetcarecollatededitedanddrawnbyHanghangchabasedonpubliclyavailabledata.Hanghangchastrivesbutdoesnotguaranteetheaccuracyandcompletenessoftheinforma