http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 11:02:39 來源:cechina
導讀:國際廠商伺服產品每5 年就會換代,新的功率器件或模塊每2~2.5 年就會更新一次,新的軟件算法則日新月異,產品生命周期越來越短。現代伺服技術呈現以下十大最新發展趨勢。
現代交流伺服係統,經曆了從模擬到數字化的轉變,數字控製環已經無處不在,比如換相、電流、速度和位置控製;采用新型功率半導體器件、高性能DSP 加FPGA、以及伺服專用模塊也不足為奇。國際廠商伺服產品每5 年就會換代,新的功率器件或模塊每2~2.5 年nian就jiu會hui更geng新xin一yi次ci,新xin的de軟ruan件jian算suan法fa則ze日ri新xin月yue異yi,總zong之zhi產chan品pin生sheng命ming周zhou期qi越yue來lai越yue短duan。總zong結jie國guo內nei外wai伺si服fu廠chang家jia的de技ji術shu路lu線xian和he產chan品pin路lu線xian,結jie合he市shi場chang需xu求qiu的de變bian化hua,可ke以yi看kan到dao以yi下xia一yi些xie最zui新xin發fa展zhan趨qu勢shi:
高效率化
盡jin管guan這zhe方fang麵mian的de工gong作zuo早zao就jiu在zai進jin行xing,但dan是shi仍reng需xu要yao繼ji續xu加jia強qiang。主zhu要yao包bao括kuo電dian機ji本ben身shen的de高gao效xiao率lv比bi如ru永yong磁ci材cai料liao性xing能neng的de改gai進jin和he更geng好hao的de磁ci鐵tie安an裝zhuang結jie構gou設she計ji,也ye包bao括kuo驅qu動dong係xi統tong的de高gao效xiao率lv化hua,包bao括kuo逆ni變bian器qi驅qu動dong電dian路lu的de優you化hua,加jia減jian速su運yun動dong的de優you化hua,再zai生sheng製zhi動dong和he能neng量liang反fan饋kui以yi及ji更geng好hao的de冷leng卻que方fang式shi等deng。
直接驅動
直(zhi)接(jie)驅(qu)動(dong)包(bao)括(kuo)采(cai)用(yong)盤(pan)式(shi)電(dian)機(ji)的(de)轉(zhuan)台(tai)伺(si)服(fu)驅(qu)動(dong)和(he)采(cai)用(yong)直(zhi)線(xian)電(dian)機(ji)的(de)線(xian)性(xing)伺(si)服(fu)驅(qu)動(dong)控(kong)製(zhi)工(gong)程(cheng)網(wang)版(ban)權(quan)所(suo)有(you),由(you)於(yu)消(xiao)除(chu)了(le)中(zhong)間(jian)傳(chuan)遞(di)誤(wu)差(cha),從(cong)而(er)實(shi)現(xian)了(le)高(gao)速(su)化(hua)和(he)高(gao)定(ding)位(wei)精(jing)度(du)。直(zhi)線(xian)電(dian)機(ji)容(rong)易(yi)改(gai)變(bian)形(xing)狀(zhuang)的(de)特(te)點(dian)可(ke)以(yi)使(shi)采(cai)用(yong)線(xian)性(xing)直(zhi)線(xian)機(ji)構(gou)的(de)各(ge)種(zhong)裝(zhuang)置(zhi)實(shi)現(xian)小(xiao)型(xing)化(hua)和(he)輕(qing)量(liang)化(hua)。
高速、高精、高性能化
采用更高精度的編碼器(每轉百萬脈衝級),更高采樣精度和數據位數、速度更快的DSP,無齒槽效應的高性能旋轉電機、直線電機,以及應用自適應、人工智能等各種現代控製策略,不斷將伺服係統的指標提高。
一體化和集成化
電動機、反饋、控製、驅動、通訊的縱向一體化成為當前小功率伺服係統的一個發展方向。有時我們稱這種集成了驅動和通訊的電機叫智能化電機(Smart Motor),有時我們把集成了運動控製和通訊的驅動器叫智能化伺服驅動器。電機、驅動和控製的集成使三者從設計、製造到運行、維護都更緊密地融為一體。但是這種方式麵臨更大的技術挑戰(如可靠性)和工程師使用習慣的挑戰,因此很難成為主流,在整個伺服市場中是一個很小的有特色的部分。
通用化
通用型驅動器配置有大量的參數和豐富的菜單功能,便於用戶在不改變硬件配置的條件下,方便地設置成V/F 控製、無速度傳感器開環矢量控製、閉環磁通矢量控製、yongciwushuajiaoliusifudiandongjikongzhijizaishengdanyuandengwuzhonggongzuofangshikongzhigongchengwangbanquansuoyou,shiyongyugezhongchanghe,keyiqudongbutongleixingdedianji,biruyibudianji、永磁同步電機、無刷直流電機、步(bu)進(jin)電(dian)機(ji),也(ye)可(ke)以(yi)適(shi)應(ying)不(bu)同(tong)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)類(lei)型(xing)甚(shen)至(zhi)無(wu)位(wei)置(zhi)傳(chuan)感(gan)器(qi)。可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)電(dian)機(ji)本(ben)身(shen)配(pei)置(zhi)的(de)反(fan)饋(kui)構(gou)成(cheng)半(ban)閉(bi)環(huan)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong),也(ye)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)接(jie)口(kou)與(yu)外(wai)部(bu)的(de)位(wei)置(zhi)或(huo)速(su)度(du)或(huo)力(li)矩(ju)傳(chuan)感(gan)器(qi)構(gou)成(cheng)高(gao)精(jing)度(du)全(quan)閉(bi)環(huan)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)。
智能化
現代交流伺服驅動器都具備參數記憶、guzhangzizhenduanhefenxigongneng,juedaduoshujinkouqudongqidoujubeifuzaiguanliangcedinghezidongzengyitiaozhenggongneng,youdekeyizidongbianshidianjidecanshu,zidongcedingbianmaqilingwei,youxiezenengzidongjinxingzhendongyizhi。jiangdianzichilun、電子凸輪、同步跟蹤、插補運動等控製功能和驅動結合在一起,對於伺服用戶來說,則提供了更好的體驗。
網絡化和模塊化
將現場總線和工業以太網技術、甚(shen)至(zhi)無(wu)線(xian)網(wang)絡(luo)技(ji)術(shu)集(ji)成(cheng)到(dao)伺(si)服(fu)驅(qu)動(dong)器(qi)當(dang)中(zhong),已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)歐(ou)洲(zhou)和(he)美(mei)國(guo)廠(chang)商(shang)的(de)常(chang)用(yong)做(zuo)法(fa)。現(xian)代(dai)工(gong)業(ye)局(ju)域(yu)網(wang)發(fa)展(zhan)的(de)重(zhong)要(yao)方(fang)向(xiang)和(he)各(ge)種(zhong)總(zong)線(xian)標(biao)準(zhun)競(jing)爭(zheng)的(de)焦(jiao)點(dian)就(jiu)是(shi)如(ru)何(he)適(shi)應(ying)高(gao)性(xing)能(neng)運(yun)動(dong)控(kong)製(zhi)對(dui)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)實(shi)時(shi)性(xing)、可靠性、同tong步bu性xing的de要yao求qiu。隨sui著zhe國guo內nei對dui大da規gui模mo分fen布bu式shi控kong製zhi裝zhuang置zhi的de需xu求qiu上shang升sheng,高gao檔dang數shu控kong係xi統tong的de開kai發fa成cheng功gong,網wang絡luo化hua數shu字zi伺si服fu的de開kai發fa已yi經jing成cheng為wei當dang務wu之zhi急ji。模mo塊kuai化hua不bu僅jin指zhi伺si服fu驅qu動dong模mo塊kuai、電源模塊、再生製動模塊、通訊模塊之間的組合方式,而且指伺服驅動器內部軟件和硬件的模塊化和可重用。
從故障診斷到預測性維護
隨著機器安全標準的不斷發展,傳統的故障診斷和保護技術(問題發生的時候判斷原因並采取措施避免故障擴大化)已經落伍,最新的產品嵌入了預測性維護技術,使得人們可以通過Internet 及時了解重要技術參數的動態趨勢,並采取預防性措施。比如:關注電流的升高,負載變化時評估尖峰電流,外殼或鐵芯溫度升高時監視溫度傳感器,以及對電流波形發生的任何畸變保持警惕。
專用化和多樣化
雖然市場上存在通用化的伺服產品係列,但是為某種特定應用場合專門設計製造的伺服係統比比皆是。利用磁性材料不同性能、不同形狀、不同表麵粘接結構(SPM)和嵌入式永磁(IPM)轉子結構的電機出現,分割式鐵芯結構工藝在日本的使用使永磁無刷伺服電機的生產實現了高效率、大批量和自動化,並引起國內廠家的研究。
小型化和大型化
無論是永磁無刷伺服電機還是步進電機都積極向更小的尺寸發展,比如20,28,35mm外徑;同時也在發展更大功率和尺寸的機種,已經看到500KW 永磁伺服電機的出現。體現了向兩極化發展的傾向。