伺服電機(jī)驅(qū)動器產(chǎn)品概述及其產(chǎn)業(yè)鏈分析

伺服電機(jī)驅(qū)動器產(chǎn)品概述及其產(chǎn)業(yè)鏈分析

一、伺服電機(jī)驅(qū)動器介紹一）伺服電機(jī)驅(qū)動器的定義伺服驅(qū)動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)。伺服電機(jī)驅(qū)動器示意圖資料來源：廣州數(shù)控官網(wǎng)二）伺服驅(qū)動器的工作原理伺服驅(qū)動器的作用是將多個(gè)輸入信號與反饋信號進(jìn)行綜合并加以放大，根據(jù)綜合信號的極性的不同，輸出相應(yīng)的信號控制伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)。當(dāng)輸入信號和反饋信號相平衡時(shí)，伺服電機(jī)便停止轉(zhuǎn)動，末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)便穩(wěn)定在一定位置上。伺服驅(qū)動器工作原理資料來源：立鼎產(chǎn)業(yè)研究中心整理伺服驅(qū)動器功能在伺服系統(tǒng)中的功能類似與普通運(yùn)動系統(tǒng)中的變頻器，但其性能和工業(yè)的多樣性大大豐富于變頻器。變頻器只能對普通電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，而伺服驅(qū)動器可以通過速度環(huán)、位置環(huán)、電流環(huán)分別對伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速、位置、轉(zhuǎn)矩進(jìn)行相應(yīng)控制。三）伺服電機(jī)驅(qū)動器產(chǎn)品的主要用途伺服驅(qū)動器是現(xiàn)代運(yùn)動控制的重要組成部分，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人及數(shù)控加工中心等自動化設(shè)備中。尤其是應(yīng)用于控制交流永磁同步電機(jī)的伺服驅(qū)動器已經(jīng)成為國內(nèi)外研究熱點(diǎn)。當(dāng)前交流伺服驅(qū)動器設(shè)計(jì)中普遍采用基于矢量控制的電流、速度、位置3閉環(huán)控制算法。該算法中速度閉環(huán)設(shè)計(jì)合理與否，對于整個(gè)伺服控制系統(tǒng)，特別是速度控制性能的發(fā)揮起到關(guān)鍵作用。二、伺服電機(jī)驅(qū)動器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析一）伺服電機(jī)驅(qū)動器產(chǎn)業(yè)鏈分析——伺服電機(jī)驅(qū)動器行業(yè)上游主要包括電子元器件、電力電子器件、鈑金結(jié)構(gòu)件。伺服驅(qū)動直接材料成本占到總成本的85%，材料成本中IGBT+DSP芯片能夠占到總材料成本的50%以上，而IGBT模塊是決定伺服驅(qū)動性能優(yōu)劣的最核心環(huán)節(jié)?！欧姍C(jī)驅(qū)動器是伺服系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)之一，故其直接下游為伺服系統(tǒng)行業(yè)。而伺服系統(tǒng)行業(yè)終端應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、電子專用設(shè)備、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械等?！袠I(yè)中游即伺服電機(jī)驅(qū)動器制造業(yè)。二）伺服電機(jī)驅(qū)動器上游影響分析——上游的電子元器件、電力電子器件的技術(shù)進(jìn)步、成本降低、效率提高可促進(jìn)工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步，推動該行業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量、減小設(shè)備體積、提高產(chǎn)品性能，降低生產(chǎn)成本?！獓a(chǎn)伺服系統(tǒng)品牌相較國際品牌有15%-30%的價(jià)格優(yōu)勢?，F(xiàn)階段國內(nèi)品牌控制成本最有效的方式一是提高生產(chǎn)效率，二是控制原材料成本。伺服系統(tǒng)最主要構(gòu)成包括伺服驅(qū)動和伺服電機(jī)兩部分，其中伺服驅(qū)動直接材料成本占到總成本的85%，材料成本中IGBT+DSP芯片能夠占到總材料成本的50%以上，而IGBT模塊是決定伺服驅(qū)動性能優(yōu)劣的最核心環(huán)節(jié)。伺服驅(qū)動成本構(gòu)成資料來源：信捷電氣，立鼎產(chǎn)業(yè)研究中心整理——國內(nèi)主要伺服供應(yīng)商的IGBT供貨商均為歐美日系品牌，在伺服領(lǐng)域短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)IGBT國產(chǎn)化十分困難（目前IGBT國內(nèi)有量產(chǎn)，但應(yīng)用到伺服領(lǐng)域的多為歐美日品牌），因此伺服驅(qū)動的原材料環(huán)節(jié)成本下降空間比較有限，控制成本的最有效方式還是提高生產(chǎn)效率。綜合來看，國產(chǎn)品牌目前的價(jià)格策略在于尋找價(jià)格和性能的最優(yōu)平衡點(diǎn)，即將自身產(chǎn)品的（價(jià)格,性能）組合保持在目標(biāo)客戶的最優(yōu)范圍，提供高性價(jià)比產(chǎn)品。國內(nèi)主要伺服企業(yè)IGBT供應(yīng)商均為歐美日系品牌資料來源：立鼎產(chǎn)業(yè)研究中心整理三）伺服電機(jī)驅(qū)動器下游影響分析我國現(xiàn)代化裝備制造業(yè)的發(fā)展使得自動化控制技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用，而風(fēng)力發(fā)電、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等行業(yè)的快速發(fā)展，也在不斷增加伺服電機(jī)及伺服電機(jī)驅(qū)動器的需求?！I(yè)機(jī)器人內(nèi)部包含一臺運(yùn)動控制器，每個(gè)關(guān)節(jié)處都會配備一套伺服驅(qū)動和伺服電機(jī)進(jìn)行電氣傳動，在機(jī)械臂處一般還會安裝傳感器，伴隨工業(yè)機(jī)器人供需雙側(cè)崛起，以上工業(yè)機(jī)器人內(nèi)部核心部件的市場規(guī)模將得到快速提升，尤其是應(yīng)用數(shù)量較多的伺服系統(tǒng)。我們預(yù)計(jì)未來我國工業(yè)機(jī)器人年銷量增速能夠保持在30%左右，2019年前后我國工業(yè)機(jī)器人銷量占全球總銷量占比將達(dá)到50%?！跀?shù)控機(jī)床的重要地位，同時(shí)也為了加快國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床發(fā)展步伐，中國制造2025將數(shù)控機(jī)床列為“加快突破的戰(zhàn)略必爭領(lǐng)域”，提出要加強(qiáng)前瞻部署和關(guān)鍵技術(shù)突破，以提高國際分工層次及話語權(quán)。同時(shí)明確提出到2025年我國關(guān)鍵工序數(shù)控化率水平要從當(dāng)前的33%提升至64%，數(shù)字化研發(fā)設(shè)計(jì)工具普及率要達(dá)到84%的目標(biāo)。數(shù)控機(jī)床由一臺CNC數(shù)控作為控制部件，同時(shí)由一套主軸伺服系統(tǒng)控制主軸運(yùn)動，另外配備2-3個(gè)伺服系統(tǒng)控制進(jìn)給傳動以完成精確切削任務(wù)。伴隨我國數(shù)控化率的提升，伺服系統(tǒng)也將得到較快發(fā)展?！A(yù)計(jì)2018-2020年我國電子專用設(shè)備市場規(guī)模將增至