伺服驅(qū)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(jī)的一種控制器,其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達(dá),屬于伺服系統(tǒng)的一部分,主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)。功率驅(qū)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(shè)計的驅(qū)動電路,IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動電路,同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護(hù)電路,在主回路中還加入軟啟動電路,以減小啟動過程對驅(qū)動器的沖擊。
目前主流的伺服驅(qū)動器均采用數(shù)字信號處理器(DSP)作為控制核心,可以實現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法,實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。功率驅(qū)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(jìn)行整流,得到相應(yīng)的直流電。經(jīng)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(qū)動三相永磁式同步交流伺服電機(jī)。整流單元(AC-DC)主要的拓?fù)潆娐肥侨嗳珮虿豢卣麟娐贰?/p>
近幾年,隨著國內(nèi)電機(jī)制造能力的空前提升,交流伺服技術(shù)也逐漸為越來越多的廠家所掌握,加上交流伺服系統(tǒng)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(nèi)伺服驅(qū)動器廠家在短短的不足十年時間里實現(xiàn)了從起步到全面擴(kuò)展的發(fā)展態(tài)勢。比如數(shù)控系統(tǒng)企業(yè)中的廣州數(shù)控,電機(jī)和驅(qū)動企業(yè)中的南京埃斯頓、桂林星辰、東元、珠海運(yùn)控、和利時電機(jī),運(yùn)動控制相關(guān)企業(yè)中的深圳步科、杭州中達(dá),乃至以變頻器為龍頭產(chǎn)品的臺達(dá)、匯川等都已紛紛投身伺服產(chǎn)業(yè)并實現(xiàn)了批量化生產(chǎn)。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(nèi)市場,陸續(xù)在國內(nèi)設(shè)置工廠或辦事處,招募代理商,利用本地資源,批量生產(chǎn)和銷售各種規(guī)格的交流伺服系統(tǒng)產(chǎn)品。大陸交流伺服市場競爭愈加激烈。
隨著伺服系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用,伺服驅(qū)動器使用、伺服驅(qū)動器調(diào)試、伺服驅(qū)動器維修都是伺服驅(qū)動器在當(dāng)今比較重要的技術(shù)課題,越來越多工控技術(shù)服務(wù)商對伺服驅(qū)動器進(jìn)行了技術(shù)深層次研究。
國產(chǎn)交流伺服電機(jī)及其全數(shù)字式伺服驅(qū)動器基本自主開發(fā)成功,但產(chǎn)業(yè)化方面比較滯后,尚未形成商品化和批量生產(chǎn)能力。而目前是匯川技術(shù)一家獨(dú)大,這與國內(nèi)的競爭環(huán)境不想匹配。伺服行業(yè)未來10年均以10%的速度增長(略超GDP),則到2020年市場規(guī)模分別為417億元和138億元,國內(nèi)這個重大空缺市場需要廣大的塑料機(jī)械及配件廠商不斷地研發(fā)及創(chuàng)新。
從大趨勢看,國內(nèi)最優(yōu)秀的工業(yè)自動化廠商一定會引領(lǐng)未來內(nèi)資品牌整體份額的提升。
中國是注塑機(jī)行業(yè)的大國,每年8-9萬臺注塑機(jī)設(shè)備增加,注塑機(jī)伺服驅(qū)動器的功率一般比較大,預(yù)計以后伺服系統(tǒng)業(yè)務(wù)收入仍有望實現(xiàn)翻番增長。
國內(nèi)對精密交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)的需求還主要依賴進(jìn)口,伺服驅(qū)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。