伺服电机又称执行电动机,是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可以控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。
伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。与步进电机相比来看,伺服电机具有良好的低频特性、过载能力、矩频特性、运行性能以及速度响应性能。
根据中研普华产业研究院发布的《2023-2027年中国伺服电机行业全景调研及投资规划研究报告》显示:
中国伺服电机行业市场规模分析 中国伺服电机行业投资规划研究
伺服电机分为直流和交流伺服电动机两大类。其中在性能上,由于采用正弦波控制,转矩脉动小,容量可以比较大,因此交流伺服电机要优于直流伺服电机。近年来,伺服电机需求不断扩大,市场规模年均增速较快增长,预计2023年我国伺服电机市场规模将突破200亿元。其中,交流伺服电机市场占比65%,直流伺服电机占比35%。
在智能制造、工业4.0等概念的推动下,如今工业物联网、智能工厂、机器人等应用为了取代人力,实现更高效率的生产,成为了关注热点。而伺服电机作为工业机器人的“肌肉”, 具有结构紧凑、控制容易、运行稳定、响应速度快等优异特性,是工业机器人最核心的部件之一。在印刷机械、造纸机械、纺织机械、工业机器人、高速电梯、数控机床等工业应用中,高速加工技术和以高速、高精度为基础的其他技术逐步普及,也推动了伺服电机的快速发展。
目前,工业机器人与数控机床领域对交流伺服电机下需求逐渐增多,无刷直流伺服市场的增长与下游行业应用以及细分行业中电机趋势也密不可分,服务机器人和医疗器械对无刷直流伺服增长带动明显。具体来看,电子及半导体制造设备、机床、工业机器人是我国伺服系统主要的需求领域,占比分别为14%、13%、9.5%。此外,电池制造设备、包装机械、纺织机械、塑料机械领域需求占比分别约为8.6%、6%、5.9%、3.3%。
从伺服电机区域分布来看,亚洲是全球最大伺服电机市场,2020年市场份额占比达到37%,超过欧洲和北美等经济发达地区,主要是受到中国和印度等新兴市场需求量不断上升的影响。可以预见,未来随着亚洲特别是中印等新兴经济体经济的发展,对于伺服电机需求量量将进一步提升,亚洲地区市场份额将进一步上升。