目前,国外品牌占据了中国伺服电机市场近80%的市场份额,品牌市场主要来自日本和欧美。其中,日系产品以约50%的市场份额居首,其品牌包括松下、三菱电机、安川、三洋、富士等,其产品特点是技术和性能水平比较符合中国用户的需求,以良好的性价比和较高的可靠性获得了稳定且持续的客户源,在中小型OEM市场上尤其具有垄断优势。
欧美品牌中,美国以罗克韦尔(Rockwell automation)、丹纳赫(danaher)、帕光(parker)等闻名;而德国则拥有西门子(Siemens)、伦茨(Lenze)、博世力士乐(Bosch Rexroth)、施耐德(Schneider)等品牌先锋;英国Control Technology、SEW也有相当的优势。这些欧美品牌总的市场占有率大约在20%。
除日本、欧美伺服品牌外,以东元(TECO)和台达(Delta)为代表的台系伺服在大陆市场的推广也如火如荼,其技术水准和价格水平居于进口中端产品和国产品牌之间,市场占有率从几年前的微不足道提高到大约10%。
中国国内的品牌主要有和利时电机、华中数控、广数、兰州电机等,粗略计算,宣称推出伺服产品的国产厂家不下20个。国产品牌产品功率范围多在5kW以内,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,随着伺服价格的不断下降、伺服市场接受度不断上升,中低端市场有非常大的增长空间,因此本土厂商仍将有很大作为;同时台湾、日本厂商也将在整个市场的扩大中获益,欧美品牌的市场占有率将逐渐下降,但仍将保持很高的毛利水平。
源于:米尔自动化网<发于2013-10-29>
集成:集成化和分布式是两种不同的发展方向。从横向看,将减速器、电机、编码器、驱动器、控制器、网络接口集成,所形成的一体化电机,在某些多轴分布式应用场合体现出独特性,另外,对线缆的大幅节省以及对空间的有效利用,也是一体化电机的特色。真正能够提供全面解决方案的公司不仅应该提供分体的产品,还应该提供一体化产品作为产品线有益的补充。这方面的例子有西门子、博世力士乐以及贝加莱。从纵向看,将运动控制功能和驱动集成,甚至将多电机驱动线路和多轴运动控制、逻辑控制、HMI等要素集成,将在定制化应用场合中取得性价比优势。
——引自伺服控制杂志中现代交流伺服系统技术动向与应用趋势<发于2013-10-24>
在接口功能方面,常规的脉冲串和模拟量接口将逐步消失,代之以数字化串行网络接口;对各种第三方编码器的支持也是必须的,比如Hperface、Endat、Sin/Cos接口,单圈、多圈值编码器。
——引自伺服控制杂志中现代交流伺服系统技术动向与应用趋势
<发于2013-10-23>
<发于2013-10-23>
高效电机可以用非常短的投资回收期达到节约的效果,但作为使用者可能并不了解这种情况,或者知道了也并不去行动。这就需要市场的转型,从低效变成高效。
目前国际上的转型也存在障碍,一些企业依然会因为价格制约不去购买高效电机。对此Conrad认为是非常傻的一种行为,“使用电机的用户可以通过高效赚钱,制造电机的企业可以从中受益,环境也可以因此得到改善。”
为了顺利推广高效电机,应该用三项措施去共同保证。是更低能效标准“meps”,政府强制性的要求;第二是生产电机的财政支持;第三就是能力建设,软实力提升,通过学习使用新的软件工具做一些具体的计算,通过一些最的产品和标准等软性的东西拉动市场。Conrad指出我国的更低能效标准已经在使用了,税收政策计划刺激也开始实施,但是软实力还比较薄弱。
不仅软实力薄弱,我国的电机用户大多都缺乏主动性,如何让用户自主购买电机成为了一大问题。对于这一点,在一些发达里,会通过信息披露、订阅简报等了解最新的国际电机标准,用户可以随时掌握信息,这样就保证了用户对于高效电机有正确的了解。
另外,在中国的主动性缺乏很大程度上是因为高效电机的价格昂贵,一台高效电机的价格比普通电机高出30%。而在美国,高效电机的费用已经降低了很多,从几年前的高30%降低到高10%左右,所以用户基本不存在价格障碍。
中国有很多大型电机厂,也有很多出名的电机企业,但由于起步晚,过去30年都止步于IE1,中国的企业50%都还在做低效产品。另外,工业用电的电费可以享受补贴,这些都导致了中国大部分企业不会主动生产高效电机。
“如果工业用电这一块没有补贴政策,中国市场的技术更新会更快一点,所以一旦工业电价上去,高效电机在中国的普及就快了。在这一块上,欧洲做得很好,除了电价,还会增加碳税。”Conrad这样说道。
潜在问题多
总体来看,中国的高效电机的运行相对还是比较缓慢。而国际标准上划分的三级能效实则并不限于这三级,IE4和IE5也存在其中,IE4研究的是永磁电机,这种电机更为高效,用到了永磁技术。而永磁技术需要用到稀土,中国是世界上出口稀土最多的,所以拥有的优势。但中国的稀土大多都用来出口,并没有真正投入研发使用。
除此之外,电机市场依然存在众多问题和潜在提升空间。Conrad认为,生产者应该从多个方面进行升级。
首先是注重变频器生产和使用,ABB、西门子等企业都在做电机及变频器,让电器在没有负载的时候可以使用变频器,减少电机的负担,这样的思路是值得借鉴的。
其次,目前市面上50%~60%的电机都还是IE1,相对于负载来讲,容易形成大马拉小车的情况。很多电机规模大,但实则负载不够,这样的运行就是低效的,无法真正充分发挥电机的能效。
再次是缺乏对于“没有负载的控制之下会怎样”的思考。最后是传送系统,包括传送带,比如一辆汽车里面有很多传送装置,而动力传送花在传送系统上的投入远远大于引擎投入。使用好的传送装置省下来的成本甚至可以达到10%。
除此之外,系统整合、运行管理也需要被注意。做到以上几点,就能从技术上解决目前电机遇到的尴尬问题。不仅在国外,在中国也一样可以得到很好的运用。Conrad坦言中国的高效电机还有很大的市场。 <发于2013-10-21>
无刷电机与有刷电机有什么区别?
一、 无刷与有刷电机性能比较
1、摩擦大,损耗大
有些朋友在用有刷电机的时候常碰到这个问题,那就是使用电机一段时间以后,需要打开电机来清理电机的碳刷,费时费力,维护强度不亚于来一次家庭大扫除。
2、发热大,寿命短
由于有刷电机的结构原因,电刷和换向器的接触电阻很大,造成电机整体电阻较大,容易发热,而永磁体是热敏元件,如果温度太高的话,磁钢是会退磁的,使电机性能下降,影响有刷电机的寿命。
3、效率低,输出功率小
上面说到的有刷电机发热问题,很大程度是因为电流做功在电机内部电阻上了,所以电能有很大程度转化为了热能,所以有刷电机的输出功率不大,效率也不高。
二、无刷电机的优点
1、无电刷、低干扰
无刷电机去除了电刷,最直接的变化就是没有了有刷电机运转时产生的电火花,这样就极大减少了电火花对遥控无线电设备的干扰。
2、噪音低,运转顺畅
无刷电机没有了电刷,运转时摩擦力大大减小,运行顺畅,噪音会低许多,这个优点对于模型运行稳定性是一个巨大的支持。
3、寿命长,低维护成本
少了电刷,无刷电机的磨损主要是在轴承上了,从机械角度看,无刷电机几乎是一种免维护的电动机了,必要的时候,只需做一些除尘维护即可。
上下一比较,就知道无刷电机相对于有刷电机的优势在哪里了,但是万事都不是的,有刷电机低速扭力性能优异、转矩大等性能特点是无刷电机不可替代的,不过就无刷电机的使用方便性来看,随着无刷控制器的成本下降趋势和国内外无刷技术的发展与市场竞争,无刷动力系统正在高速的发展与普及阶段,这也极大促进了国内无刷电机的发展。
三、从趋势上论,无刷减速电机可能取代有刷减速电机
1、适用范围:
无刷电机:通常被使用在控制要求比较高,转速比较高的设备上,如航模,精密仪器仪表等对电机转速控制严格,转速达到很高的设备商,另外现在最为先进的干手器,迪奥电器产的无刷电机dihour干手器也用的是这种电机,其电机和控制器的成本都很高,所以也之后比较高端的设备才被使用。
碳刷电机:通常动力设备使用的都是有刷电机,如吹风机,工厂的电动机,家用的抽油烟机等等,另外串激电机的转速也能达到很高,但是由于碳刷的磨损,使用寿命不如无刷电机。
2、使用寿命:
无刷电机:通常使用寿命在几万小时这个数量级,但是由于轴承的不同无刷电机使用寿命也有很大不同。
碳刷电机:通常有刷电机的连续工作寿命在几百到1千多个小时,到达使用极限就需要更换碳刷,不然很容易造成轴承的磨损。
3、使用效果:
无刷电机:通常是数字变频控制,可控性强,从每分钟几转,到每分钟几万转都可以很容易实现。
碳刷电机:无刷电机一般启动以后工作转速恒定,调速不是很容易,串激电机也能达到20000转/秒,但是使用寿命会比较短。
4、节能环保方面:
相对而言,无刷电机采用变频技术控制的会比串激电机节能很多,最典型的就是变频空调和冰箱。
5、日后维修方面
碳刷电机需要更换碳刷,如果更换不及时会造成电机的损坏,而无刷电机,使用寿命很长,通常是有刷电机的10倍以上,但是坏了就需要更换电机,但日常维护基本不需要。
6、噪音方面
噪音方面与是否是有刷电机无关,主要是看轴承和点击内部组件的配合情况。
有刷电机
一、有刷马达的原理要讲清这一问题,那就应粗略地了解一下有刷马达的工作原理。
接下来用一个三电极、二磁极内转子有刷马达作为演示。
二、结构区别
从马达结构来看,更大的区别是无刷马达没有整流子及电刷,而有刷马达有。接下来就看一下当有刷马达转动起来时,整流子及电刷这两个部件是怎样工作的。
三、整流子及电刷的作用
观察分析后,很容易发现它们主要有两个作用。
逆变:在整流子的旋转过程中,它与电刷配合构成了数个开关,把直流电切换成几组有序的电脉冲序列,完成了DC转AC的过程,这就是逆变;
变频:既是改变开关地切换速率,切换速率越高频率就越高,反之亦然。有刷马频率的变换是随马达转速的变换而变换的。
无刷马达与之相对应的部件是无刷电调。无刷电调里的微处理芯片发出控制信号,控制大功率mos开关管导通、关闭的速率来完成逆变及变频。
二者区别:一个是采用机械的方式;一个是采用电子的方式。 四、调速方式的区别1、有刷马达调速过程是调整马达供电电源电压的高低。调整后的电压电流通过整流子及电刷地转换,改变电极产生的磁场强弱,达到改变转速的目的。这一过程被称之为变压调速。2、无刷马达调速过程是马达的供电电源的电压不变,改变电调的控制信号,通过微处理器再改变大功率MOS管的开关速率,来实现转速的改变。这一过程被称之为变频调速。
综上所述,无刷马达加无刷电调相当于改善了整流子及电刷功能的马达;有刷马达去掉整流子及电刷后相当于无刷马达。 五、结束语
本文着重从概念及原理方面介绍有刷马达&无刷马达之区别,目的是更好地,更有效地,更完美地搭配应用好这一动力系统。最后还是要强调一下:在选用无刷马达及电调时,更好是选同一品牌的产品(最差,也要选二者兼容性较好的不同产品);马达的功率要与电调的功率一致。不要搞大电调小马达的搭配,这样你所选的马达系统才可能充分发挥它的效率。<发于2015-04-13>