伺服电机市场及应用培训解读

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1、 伺服市场及应用 广州市韦德电气机械有限公司 市场部 应用行业及分布 目 录 伺服的概念 市场及常见品牌 伺服选型及应用 竞争品牌对比 伺服常见问题 韦德伺服介绍 伺服的概念 伺服英文servo的音译（源于希腊语“奴隶”的意思） 用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。又称随动系统。 伺服系统专指被控制量（系统的输出量）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）。伺服系统的结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上 的区别。 伺服系统最早用于船舶的自动驾驶、火炮控制和指挥仪中，后来逐渐推 广到很多领域，特别是自动车床、天

2、线位置控制、导弹和飞船的制导等 伺服的概念 伺服系统常用分类 我们常说的伺服只是伺服系统中的一种 。 伺服系统 电气伺服系统液压伺服系统气动伺服系统 交流伺服 同步伺服异步伺服 直流伺服直线伺服 市场及常见品牌 u 2007-2013年市场容量 u 2014年市场份额及预期（亿元） 伺服市场分析： 市场及常见品牌 国内伺服市场主要集中在华东（江浙沪及山东）、华 南及华北市场。 国内伺服市场分布情况： 按应用行业分布： 工业应用中伺服应用行业排行依次为：机床、纺织、包装机械、 印刷机械、橡塑机械、电子半导体、风能太阳能。占总市场的80%左右 市场及常见品牌 应用行业及分布： 机床行业 分类主要集

3、中区域情况 数控车床 佛山顺德，台州玉环，绍兴店口，山东潍坊,滕州，江 苏盐城，东北等 数控磨床江苏无锡，上海，宁波，杭州长三角地区占74%。 锻压设备扬州，南通海安，无锡，马鞍山博望镇。 数控铣床珠三角，长三角，山东 数控钻床珠三角，长三角，山东 磨齿机 市场及常见品牌 常见伺服的品牌： 欧美系伺服（高端市场） 特点：技术先进、功能齐全，以全套自动化解决方案作为卖点，总 的市场占有率大约在30左右。 美国品牌：罗克维尔(rockwell automation)、达那赫(danaher)、帕 克 (parker)、科尔摩根(KOLLMORGEN)等 德国品牌：西门子(siemens)、伦茨（L

4、enze）、博世力士乐(bosch rexroth)、施奈德(schneider)、 SEW等 英国：Control Technology、SEW也有相当的优势。 市场及常见品牌 常见伺服的品牌： 日系伺服（中端市场） 特点： 良好的性能价格比和较高的可靠性获得了稳定且持续的客户源，其产 品目前拥有约40%的市场份额而雄踞首位，在中小型OEM市场上尤其具 有垄断优势。 日系伺服品牌： 松下、发那克(fanuc)、三菱电机、 安川、三洋、富士等。 常见伺服品牌： 台系伺服（中低端市场） 台系伺服特点： 技术水平和价格水平居于进口中端产品和国产品牌之间，在竞争中 主要突出性价比优势，对国产品牌带来

5、了新的竞争压力，市场占有率 大约10。 品牌： 台达（Delta）中低端市场 东元（TECO）低端市场 常见伺服品牌： 国产伺服 国产伺服品牌起步较晚，据不完全统计，国内品牌30余家，市场占有率加起来 也仅仅在20%左右。 主要品牌：韦德 迈信 埃斯顿 广数 东能 信捷 汇川 英威腾 等 市场占有率分布图： 主要竞争品牌情况 品牌主要应用行业情况 安川数控设备、印刷机械、机械手、包装机械 ，整烫机械、玻璃机械，送料机等 数控机械有68%在用安川。 松下检测设备、激光（光学）设备、印刷设备 、非标设备、纺织机械；机械手，包装设 备等 国内设备用小功率的，有50%用松下， 相对日系伺服价格低 三菱

6、数控设备、高精密设备、纸品设备、试验 设备、涂布设备、机械手等 应用在高性能要求的设备，价格高 三洋主要弹簧设备、线材设备弹簧机械80%用三洋 台达点胶机、印刷机械、非标机械、检测设备 、木工机械、数控机械 性能好，价格相对日本便宜。 东元纺织设备性能和价格与国产中端品牌差不多， 750w 市场价在2200左右。 迈信数控机床 其它主要竞争品牌，30A驱动代理价在1200 左右。 广数数控机床配套广数系统，基本在车床行业 埃斯 顿 折弯机 剪板机 数控磨床 纺织机械等定位国产高端伺服，价格偏高，性能一 般。 主要竞争品牌情况 品牌主要应用行业情况 安川数控设备、印刷机械、机械手、包装机械 ，整

7、烫机械、玻璃机械，送料机等 数控机械有68%在用安川。 松下检测设备、激光（光学）设备、印刷设备 、非标设备、纺织机械；机械手，包装设 备等 国内设备用小功率的，有50%用松下， 相对日系伺服价格低 三菱数控设备、高精密设备、纸品设备、试验 设备、涂布设备、机械手等 应用在高性能要求的设备，价格高 三洋主要弹簧设备、线材设备弹簧机械80%用三洋 台达点胶机、印刷机械、非标机械、检测设备 、木工机械、数控机械 性能好，价格相对日本便宜。 东元纺织设备性能和价格与国产中端品牌差不多， 750w 市场价在2200左右。 迈信数控机床 其它主要竞争品牌，30A驱动代理价在1200 左右。 广数数控机床

8、配套广数系统，基本在车床行业 埃斯 顿 折弯机 剪板机 数控磨床 纺织机械等定位国产高端伺服，价格偏高，性能一 般。 主要竞争品牌情况 品牌应用行业情况 东能纺织行业追求低价 性能及稳定性一般 用在要求不高的场合 信捷纺织行业 包装设备 非标设 备 自动化设备等 主要竞争品牌 价格适中 性能一般 应用在低端场合 韦德包装设备 数控车床 机械手 非标设备等 性能及稳定性在国产中属于中偏上 价格定位低端 汇川包装机械，橡塑机械定位国产高端，以行业为主，整套产品方案 英威腾橡塑机械（注塑机）、机 床、半导体电子 定位高端，目前用米格电机 运控包装机械、纺织机械（剑 杆织机） 内置PLC功能。 韦德伺

9、服介绍 广州市韦德电气机械有限公司 产 品：通用性交流伺服驱动、伺服电机。 注册日期：2008年7月 2014年销售额：2800万 定位：做国内“性价比最好的伺服”。 量产产品：WD-A系列伺服（速度控制，位置控制等） WD-B系列伺服（位置控制） WD-A系列WD-B系列 韦德伺服介绍 销售模式 坚持渠道销售，和代理商一起成长！ 未来2年新产品计划 1、2015年6月：推出新一代WD-BH高性能交流驱动器。 WD-BH驱动器功能特点： 2、2016年12月：推出更高功能WD-CH高性能交流驱动器。 WD-CH特点： 竞争品牌对比 动能伺服驱动型号 竞争品牌对比 信捷驱动器 竞争品牌对比 东能

10、信捷韦德 过载能力最高3倍过载最高3倍过载最高5倍过载 IPM模块仙童三菱三菱 编码器东能、多摩川多摩川多摩川 编码器类型2500线 增量式 1024线 磁编码器 2500线 省线式 2500线 增量式2500线 增量式 2500线 省线式 可配电机转 速 磁编码器1500转以内 其它3000转以内 3000转以内3000转以内 电机自产自产合资 驱动器散热散热器体积大，效果好 刹车特性 量产时间2009年2010年2008年 主要生产伺服驱动 电机 编码 器 PLC 触摸屏 文本显 示器 步进 变频器 伺 服 专业伺服驱动 伺服电机选型 二、选型 挑选一个合适的型号，需要考虑速度、转矩、惯量

11、和再生电流等因素。 电机三种连接方式 转矩和速度的关系 伺服电机选型 选型的检查点 1）速度 2）连续转矩 3）最大转矩 4）负载惯量/电机惯量 5）再生 伺服电机选型 速度检查 工作电机转速电机的额定转速 。 在一些应用中，可以超过额定 转速达到最大转速。通常，这 是轻负载或无负载的应用 伺服电机选型 连续转矩 连续动态转矩是当我们运行 在不变的速度时带载情况下的转 矩。这个转矩应当不会超过电机 的额定转矩。 连续转矩（TL） 额定转矩（TR ） 伺服电机选型 最大转矩 最大转矩是一个应用需要 的起动转矩。最大转矩（峰值 转矩；TP）= 连续转矩 + 加 速转矩。 需要的最大转矩必须小于最大

12、 电机转矩。 伺服电机选型 允许的负载惯量 负载惯量JL应当总是大于电 机惯量JM。允许的负载惯量 依赖于使用的电机的再生和 动态制动。对于小的伺服电 机，允许的负载惯量是电机 惯量的1030倍。对于大的 伺服电机，允许的负载惯量 降到电机惯量的5倍。 伺服电机选型 再生检查 通常，在选型的时候不需要检查再生。然而，有 三种情况必须计算再生。如下： 1）当驱动的电机转速NL超过额定电机转速NR。 2）当负载惯量JL超过它的允许值。 3）当应用中有重力因素（垂直负载应用）。 4)频繁启停的场合 伺服电机选型 按照经验选择 1、替代步进电机 电机和负载1:1链接 步进电机扭矩/3=伺服电机扭矩 替

13、代例子： 步进电机50NM 机械减速比1：1 机械减速比1：1 选伺服电机 15NM 机械减速比1：3 伺服电机 6NM 伺服电机选型 替代进口伺服 同样功率 进口伺服额定扭矩偏大 转速偏低。 比如：日系伺服 1KW 中惯量 2000转电机 4.18NM 可选择1.57KW 2500转电机 6NM 综上所述：主要考虑扭矩、转速、惯量等因素。 伺服的应用 伺服的控制方式： 位置控制 速度控制 扭矩控制 韦德A系列伺服控制方式： 位置控制 速度控制 内部速度控制 韦德B系列伺服控制方式： 位置控制 韦德C系列伺服控制方式： 位置控制 速度控制 扭矩控制 位置控制 脉冲方式： 注意：24V脉冲 脉冲

14、口接3K欧电阻 12V脉冲 接1.5K欧 伺服的应用 A系参数调整图 脉冲输 入方式 电子齿轮指令平滑 位置比 例增益 四倍频 模拟输 入阀值 速度比 例增益 积分时 间常数 前馈增益 前馈低 通滤波 器 速度 计算 加减速时间 内部速度1（SC1 ON,SC 2 ON) 内部速度2（SC1 ON,SC2 OFF) 内部速度3（SC1 OFF,SC 2ON) 内部速度4（SC1 OFF,SC 2OFF) 零漂补补偿 PR14 Pr12 pr13 Pr5 pr6 pr19 pr8 pr10 pr29 pr45 pr9 pr44 pr21 pr4 M PG 2500线 电子齿轮比 只在位置控制方式

15、下有效 对指令脉冲的分倍频（对伺服接受到上位机的脉冲频 率、个数进行放大或者缩小 ） 例如：G=2/1 上位机发送频率f=30K，脉冲个数为 P=600个， 经 伺服翻倍，f=60k,P=1200个 在位置控制方式下，通过对pr12，pr13（B系列Pr29 、Pr30），参数的设置，可很方便的与各种脉冲源相 匹配，以达到用户理想的控制分辨率（角度/脉冲） 电子齿轮比 齿轮比的计算 P*G=N*C*4 P:输入指令脉冲数； G:电子齿轮比 N:电机旋转圈数 C：光电编码器线数/转，本系统C=2500 （例）输入指令脉冲为700 时，伺服电机旋转一圈 G= N*C*4=1*2500*4=100

16、P 700 7 则参数pr12设为100，pr13设为7 电子齿轮比推荐范围为：1/50G50 常见问题 问题一：噪声，不稳定（停机抖动） 原因：是来源于机械传动装置，是由于伺服系统反应速度 (高)与机械传递或者反应时间（较长）不相匹配而引起的 ，即伺服电机响应快于系统调整新的扭矩所需的时间。 解决：（1）增加机械刚性和降低系统的惯性，减少机械 传动部位的响应时间。 （2）降低伺服系统的响应速度，减少伺服系统的控 制带宽，如降低伺服系统的增益参数值。 （3）以上2条解决不了，说明电机惯量和扭矩选型 不对，更换更大惯量的电机。 当然，以上原因之一，针对不同的原因，会有不同的解决办法，如由 机械共振引起的噪声，在伺服方面可采取共振抑制，低通滤波等方法 ，总之，噪声和不稳定的原因，基本上都不会是由于伺服电机本身所 造成。 常见问题