- 頭條伺服電機國產化有待加速2019-04-19 來源：《電氣技術》 | 點擊率：導語在國內伺服電機的自主研發方面，我國還需加大對關鍵技術的投入和研發，提高零部件自給率，整合現有研發資源，盡快形成一批技術研發實驗室、工程中心、企業技術中心、整機及關鍵零部件檢測中心等，同時培育自主知識產權品牌，將國內伺服電機產業做大做強。
日前，格力從功率密度、齒槽轉矩、電流環設計等三方面入手，自主研發出工業機器人用高性能伺服電機，該電機被科技成果鑒定會專家組評審為：總體技術達到“國際先進”水平，其功率密度、過載能力等性能指標達到“國際領先”水平。
伺服電機一般安裝在機器人的“關節”處，機器人的關節驅動離不開伺服系統，關節越多，機器人的柔性和精準度越高，需要使用的伺服電機的數量也就越多。2003-2017年，全球工業機器人持續快速增長。2013年以來，我國一躍成為全球最大的工業機器人消費國。隨著機器人的廣泛應用，助力機器人實現精確定位和運動的伺服電機也迎來了迅猛發展。
近年來，我國工業機器人產業鏈業獲得了長足發展，主要集中在本體和集成端，其核心零部件仍大部分依靠進口，這極大地制約了我國工業機器人產業的發展。據世界機器人聯合會統計，減速器、控制器和伺服電機三大核心零部件是工業機器人最重要的組成部分，成本占比分別為36%、12%、24%。
伺服電機是一種補助馬達間接變速裝置，在伺服系統中控制機械元件的運轉，可使控制速度，位置精度非常準確，可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象，相當于工業機器人的“神經系統”。
工業機器人對伺服電機有著極為嚴格的要求：快速響應，起動轉矩慣量比大，控制特性的連續性和直線性，體積小、質量小、軸向尺寸短，能經受苛刻的運行條件等。
目前，工業機器人使用的較多的是交流伺服系統，國內伺服電機高端市場主要被日本和歐美的外企占據。統計數據顯示，國外品牌在中國交流伺服市場份額達到了80%左右。其中，日系產品以50%左右的市場份額居首，歐系品牌整體市場份額在30%左右，而國內企業整體份額不足10%。
由于日系伺服電機的技術和性能都比較貼合我國客戶的需求，國產伺服電機大多是仿制日系伺服電機設計，功率多在3kW以內，以中小功率居多，而5.5~15kW的中大功率伺服電機則比較少。
近年來，受益于產業升級的影響，我國伺服電機自主配套能力已現雛形，產品功率范圍大多在22kW以內，較大規模的伺服品牌有20余家。據統計，2016年我國伺服電機行業相關專利申請數量達14058項，相較于2010年，其年復合增長率高達31.68%。
《2015-2019年全球工業機器人伺服電機行業報告》預計到2019年，中國市場對伺服電機的需求將達到18.2萬臺。行業專家預計，到2020年我國工業機器人用伺服系統市場規模將達47億元左右，未來5年復合增長率約達35%。
有專家表示，信號接插件的可靠性是伺服電機的核心技術之一。因此，國產伺服需要持續改進接插件可靠性技術，朝著小型化、高密度化與伺服電機本體的集成設計方向發展，以方便安裝、調試、更換。
高精度的編碼器也是伺服電機的核心技術之一，尤其工業機器人上用的多圈絕對值編碼器技術大多依賴進口，嚴重制約著我國高檔伺服系統的發展。同時，高檔機器人要求伺服電機朝著小型化方向發展，因此編碼器的小型化也將是發展趨勢之一。
此外，國內正逐步加強伺服系統的基礎性研究，包括絕對值編碼器技術、高端電機的產業化制造技術、生產工藝的突破、性能指標的實用性驗證和考核標準的制定、伺服系統各部分產業協同聯合等，這些都需要國內伺服系統行業的核心零部件企業去創新、改進和完善。
《中國制造2025》規劃總體部署了機器人伺服電機的目標：到2020年，性能、精度、可靠性達到國外同類產品水平。因此，在國內伺服電機的自主研發方面，我國還需加大對關鍵技術的投入和研發，提高零部件自給率，整合現有研發資源，盡快形成一批技術研發實驗室、工程中心、企業技術中心、整機及關鍵零部件檢測中心等，同時培育自主知識產權品牌，將國內伺服電機產業做大做強。
