伺服电机使用的是三相同步电机,其特点是转子:
没有三相异步电机中的鼠笼条;转子上有很多贴片,是永磁铁(钕铁硼)材料。这样来看,转子其实自带磁场,而不像异步电机是靠感应电流产生的磁场。
永磁铁有两种安装方式:
1是表贴式,也就是图中样式,永磁铁是贴在表面的;
2是內嵌式,需要在转子上打孔,将永磁材料填充进去;
表贴式:具有结构简单、制造成本较低、转动惯量小等优点;
内嵌式:如果转速够快,例如1wr/min甚至3wr/min,还是用内嵌式较好;
转子冲片机械强度高、安装永磁体后转子不易变形等。
以常见的感应式电机三相异步电机作比较:
其转子是鼠笼式的;在给定子通入交流电,定子中就会产生旋转磁场,旋转磁场在旋转时会切割笼条,从而在笼条内部产生感应电流,感应电流会产生一个与定子磁场相吸的磁场;
这样转子就会跟着之前的定子中的磁场进行转动,而伺服电机的转子自带磁场,因此运行起来伺服电机要比感应式三相异步电机效率更高。
1、市场规模 近年来,中国伺服电机市场规模一直保持增长趋势,受到下游工业机器人、电子制造设备等产业扩张的影响,伺服电机在新兴产业应用规模也不断增长。2019年中国伺服电机市场规模达142亿元,同比增长6.77%,预计2022年市场规模将增长至181亿元。
数据来源:工控网、中商产业研究院整理
2、区域分布
目前,全球伺服电机市场形成了亚洲、欧洲、北美三足鼎立的态势,其中德国、日本、意大利、美国是伺服电机应用份额最大的几个国家。亚太伺服电机需求占总体的37%,欧洲占28%、北美占24%。
数据来源:Markets& Markets、中商产业研究院整理
3、重点企业分析
资料来源:中商产业研究院整理
四、下游分析
中国伺服电机下游应用光伏,其中在机床,尤其是数控机床领域应用最多,占比为20.4%。其次分别为电子制造设备、包装机械、纺织机械、机器人、塑料机械、医疗机械及食品机械,占比分别为16.5%、12.6%、12.1%、8.7%、8.2%、3.6%及2.3%。
数据来源:MIR Databank、中商产业研究院整理
1、数控机床
在国家政策的支持以及国内企业不断追求创新的背景下,中国数控机床行业发展迅速,行业规模不断扩大。2019年,中国数控机床产业规模达3270亿元。预计2022年数控机床产业规模将达3780亿元。
数据来源:中商产业研究院整理
2、包装机械
目前,中国已成为全球发展最快、规模最大且最具潜力的包装机械市场。自2019年以来受下游食品、药品、日化等行业的推动,我国包装专用设备产量逐年增长。截至2021年11月,我国包装专用设备产量为66.32万台,同比增长58%。
数据来源:国家统计局、中商产业研究院整理
3、工业机器人
目前,我国生产制造智能化改造升级的需求不断增长,工业机器人需求旺盛。近年来,我国工业机器人产量增长显著,截止至2021年11月,中国工业机器人产量达33万套,同比增长49%。