Состояние рынка серводвигателей и будущие тенденции развития

Слово «серво» происходит от греческого слова «раб». На английском языке «серво» относится к системе, которая следует внешним командам для достижения желаемого движения, обеспечивая точный контроль положения, скорости, ускорения и крутящего момента.

Под «серводвигателем» можно понимать двигатель, который абсолютно подчиняется управляющим сигналам: ротор остается неподвижным до подачи управляющего сигнала; при подаче управляющего сигнала ротор немедленно вращается; и когда сигнал управления пропадает, ротор немедленно останавливается.

Серводвигатели являются наиболее широко используемыми двигателями в промышленности промышленной автоматизации. Они обладают такими преимуществами, как быстрая скорость отклика, высокая точность, быстрое ускорение и замедление, а также производительность, независимая от скорости и нагрузки. Они имеют широкий диапазон скоростей, хорошие скоростные характеристики, плавную работу на низких скоростях, высокую перегрузочную способность, способны выдерживать нагрузки, в три раза превышающие номинальный крутящий момент. Они подходят для применений с мгновенными колебаниями нагрузки и требованиями быстрого запуска. Серводвигатель – это устройство, способное преобразовывать электрическую энергию в механическую. Он может точно контролировать скорость и положение, имеет малое время отклика и обычно используется в системах автоматического управления в качестве важного компонента. Точность управления серводвигателем во многом определяется точностью энкодера.

Серводвигатель обычно состоит из двух частей: асинхронного двигателя и ротора, также известного как маховик. Когда ротор вращается, он генерирует электромагнитное поле, приводя в движение другой небольшой механический компонент, называемый двигателем. Ротор имеет две разные катушки, соединенные с диском. Диск наматывает провода на ротор, делая весь двигатель похожим на меч. Зубчатые устройства обеспечивают плавное вращение ротора, а также ограничивают шум.

Размер рынка серводвигателей, являющихся основным компонентом промышленной автоматизации, неуклонно растет благодаря следующим факторам:

Спрос на замену: в таких областях, как станки, текстильное оборудование, печатное оборудование и упаковочное оборудование, серводвигатели имеют преимущества по точности, крутящему моменту и перегрузочным характеристикам по сравнению с шаговыми двигателями, и степень их проникновения продолжает расти.

Новый спрос: такие отрасли, как промышленные роботы и электронное интеллектуальное производственное оборудование, предъявляют быстро растущие требования к высокоточным характеристикам, что вносит значительный вклад в рост рынка серводвигателей. По данным компаний Grand View Research и MIR, объем мирового рынка серводвигателей в 2020 году составил 36,7 млрд юаней и, как ожидается, достигнет 53,9 млрд юаней к 2026 году. Рынок серводвигателей в Китае начался относительно поздно и все еще находится в стадии роста. Объем рынка Китая в 2020 году составлял 14,9 млрд юаней, а к 2026 году ожидается, что он достигнет 22,5 млрд юаней.

Иностранные бренды занимают 65% доли в индустрии серводвигателей, а рынок высокого класса в основном монополизирован иностранными брендами. По данным МИР, иностранные бренды составляют 65% рынка серводвигателей, а отечественные бренды — 35%. Согласно отчету Института передовых отраслевых исследований, основные бренды можно разделить на европейские, японские и отечественные. На долю европейских брендов приходится 20%, таких как Siemens, Lenze и Bosch Rexroth, которые обладают высокой перегрузочной способностью, хорошей динамической реакцией и сильной открытостью привода, но дороги и имеют большие габариты и вес. На долю японских брендов приходится 45%, таких как Yaskawa, Mitsubishi и Panasonic, которые имеют относительно низкие характеристики бренда и цены, небольшой размер, легкий вес, высокую надежность и стабильность, но более слабую динамическую реакцию и плохую открытость, а также общую экономическую эффективность. На долю отечественных серводвигателей приходится 35%, таких как Delta на Тайване, Inovance Technology и Huazhong CNC. Эти изделия в основном отработаны, но их точность и надежность невысоки, и они в основном имеют среднюю и малую мощность. Было достигнуто массовое производство сервосистем среднего и низкого уровня, но сервосистемы высокого класса еще не сформировали возможности коммерциализации и массового производства.

В Китае Inovance Technology занимает наибольшую долю рынка (15,9%), за ней следуют Yaskawa из Японии (11,9%), Delta из Тайваня (8,9%), Panasonic из Японии (8,8%) и Mitsubishi из Японии (8,3%). CR5 53,8% и относительно высокая концентрация.

В настоящее время сервосистемы среднего и низкого уровня в Китае достигли массового производства, но сервосистемы высокого класса еще не сформировали возможности коммерциализации и массового производства. Спрос на прецизионные системы управления серводвигателями в Китае в основном зависит от импорта. С быстрым развитием робототехнической промышленности темпы импортозамещения сервосистем в Китае будут ускоряться, поскольку продвигается политика поддержки робототехнической промышленности и продолжают совершенствоваться отечественные сервотехнологии.