人们想把“伺服机构”当个得心应手的驯服工具,服从控制信号的要求而动作。在讯号来到之前,转子静止不动;讯号来到之后,转子立即转动;当讯号消失,转子能即时自行停转。由于它的“伺服”性能,因此而得名——伺服系统。伺服与变频的一个重要区别是: 变频可以无编码器,伺服则必须有编码器,作电子换向用。
由于伺服电机的普及使用,现在很多控制的思路都会向伺服电机比较与衡量,尽管变频控制早于伺服控制。伺服电机的控制是位置环、速度环、力矩环的闭环控制,这在永磁同步电机的设计原理上就有体现,驱动电流的相位与转子的位置同步,伺服电机的驱动已确定了位置环是“天然”闭环的。而在变频电机驱动是异步的,有时也称为异步电机,即使加上电机后部编码器的反馈,它也只有速度环,没有在电机驱动上的“位置环”,因此这个编码器就是“速度编码器”。
变频电机编码器作为速度编码器,它主要的目的是作为电机转子反电动势的计算,以达到对应当前电机反电动势的精准驱动控制。
当驱动电流启动电机转子旋转,根据电磁定律,当磁场变化时,附近的导体会产生感应电动势,其方向符合法拉第定律和楞次定律,与原先加在线圈两端的电压正好相反。这个电压就是反电动势。
随着“德国工业4.0”技术的推进和“中国制造2025”的深入推广,特别是工业控制行业对编码器的需求日益增多,高精度、小体积、更具优势的性价比成了编码器市场主要角逐的竞争点,整个工控行业向着小型化、智能化方向发展,从自动控制到机器人等领域都要求加工和控制过程的精确性、体积的微小化。
从目前的市场占有率而言,国外品牌编码器的配套等方面在新兴市场和高端市场上占领着主导优势。但是,从数量上来看,国产编码器在伺服行业的产品销售量远超国际品牌。
在技术开发方面,编码器作为伺服系统的关键零部件之一,直接影响到整体系统的工作品质,在开发各种类型的编码器产品时,满足客户的应用需求成为了关键因素。因此,编码器产品的技术导向来源于客户的需求。随着客户对编码器产品控制能力、加工效果等要求的不断提高,编码器的高精度、高稳定性、高耐用性、小型化越来越成为技术开发的主要方向。
更多行业研究分析,可以点击查阅中研普华产业研究院的《2021-2026年伺服编码器行业市场深度分析及发展策略研究报告》。

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