近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)制造裝備及其技術(shù)改造工作的重視，隨著全數(shù)字式交流永磁伺服系統(tǒng)的性能價(jià)格比逐步提高，交流伺服電機(jī)作為控制電機(jī)類(lèi)高檔精密部件，其市場(chǎng)需求將穩(wěn)步增長(zhǎng)。目前，中國(guó)從制造業(yè)大國(guó)正向制造業(yè)強(qiáng)國(guó)發(fā)展，近5年內(nèi)智能伺服電機(jī)及智能伺服驅(qū)動(dòng)器的應(yīng)用前景將十分美好。
智能伺服電機(jī)將逐漸成機(jī)器設(shè)備中應(yīng)用的主流
從電機(jī)的出現(xiàn)至今已經(jīng)有很多次大巨大發(fā)展和替代，1980年以前，由于技術(shù)成本等原因，電機(jī)應(yīng)用以直流永磁有刷電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)為主，而且主要集中在機(jī)床和國(guó)防軍工行業(yè)。1980年以后，無(wú)刷伺服電機(jī)系統(tǒng)逐步成為行業(yè)的主角，并且深入到各個(gè)行業(yè)的種種應(yīng)用中。
中國(guó)是世界上稀土永磁材料礦藏最多的國(guó)家。隨著我國(guó)稀土永磁材料的發(fā)展及電力電子及微電子技術(shù)日新月異的進(jìn)步，交流伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)也很快從模擬式過(guò)渡到全數(shù)字控制式。由于交流伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置采用了先進(jìn)全數(shù)字式驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)，硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，參數(shù)調(diào)整方便，產(chǎn)品生產(chǎn)的一致性、可靠性會(huì)非常好，同時(shí)可集成復(fù)雜的電機(jī)控制算法和智能化控制功能，如增益自動(dòng)調(diào)整、網(wǎng)絡(luò)通訊功能等，大大拓展了交流伺服電機(jī)的適用領(lǐng)域。
隨著各行業(yè)，如印刷設(shè)備、數(shù)控機(jī)床、包裝設(shè)備、紡織設(shè)備、激光加工設(shè)備、機(jī)器人、自動(dòng)化生產(chǎn)線等，對(duì)工藝精度、加工效率和工作可靠性等要求不斷提高，這些領(lǐng)域?qū)涣魉欧姍C(jī)的需求將迅猛增長(zhǎng)，交流伺服將逐步替代原有直流有刷伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)。
據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2009年，有近60%的原用直流伺服和步進(jìn)電機(jī)的客戶準(zhǔn)備更換永磁交流伺服系統(tǒng)，功率在3kW以內(nèi)，其中有90%為1000W以下的伺服電機(jī)。
智能伺服電機(jī)是將伺服電機(jī)(可以是步進(jìn)電機(jī)、交流伺服電機(jī)、直流無(wú)刷伺服電機(jī)、直流伺服電機(jī)或者直線電機(jī))、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、PLC和運(yùn)動(dòng)控制卡的所有功能都集成在一個(gè)電機(jī)內(nèi)部。因?yàn)檫@種電機(jī)將運(yùn)動(dòng)控制的功能都集成在了一個(gè)電機(jī)本體內(nèi)，所以驅(qū)動(dòng)器、運(yùn)動(dòng)控制卡的所有功能都是針對(duì)電機(jī)做的最優(yōu)的參數(shù)配置，所以可以把電機(jī)的性能發(fā)揮到最好。
智能電機(jī)的控制可以通過(guò)RS-232總線進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式控制，也可以通過(guò)CAN總線(支持CAN2.0和 CANOpen通信協(xié)議)實(shí)現(xiàn)多達(dá)255個(gè)軸的聯(lián)動(dòng)、當(dāng)然也可以通過(guò)傳統(tǒng)的外部給定脈沖方向或者模擬量控制，系統(tǒng)高可靠穩(wěn)定性將大大節(jié)約用戶設(shè)計(jì)機(jī)器的時(shí)間。
華科星結(jié)合彩色噴繪機(jī)、激光雕刻機(jī)、數(shù)控機(jī)床、太陽(yáng)能發(fā)電站等行業(yè)應(yīng)用，最新設(shè)計(jì)完成系列化高精度通用智能伺服電機(jī)，這種高集成度的智能伺服電機(jī)得到了包擴(kuò)歐美及國(guó)內(nèi)的專(zhuān)家的一致認(rèn)可，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，該項(xiàng)產(chǎn)品的出項(xiàng)將帶動(dòng)國(guó)內(nèi)的電機(jī)行業(yè)、伺服驅(qū)動(dòng)行業(yè)和運(yùn)動(dòng)控制行業(yè)水平上一個(gè)新的臺(tái)階。
目前華科星推出的系列智能電機(jī)功率等級(jí)涵蓋了3KW已內(nèi)的各種電機(jī)。電壓等級(jí)包括：12V、24V、36V、 48V、72V、...，方便用戶應(yīng)用于電池供電或者交流電供電的各種特定的場(chǎng)合應(yīng)用。電流等級(jí)包括：1A、2A、5A、...、20A的驅(qū)動(dòng)等級(jí)，電機(jī)和驅(qū)動(dòng)的過(guò)流均預(yù)置到3倍冗余，以保護(hù)用戶的產(chǎn)品穩(wěn)定性。
智能電機(jī)不僅具有高精密電機(jī)的功能，同時(shí)還涵蓋了伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和PLC的功能，用戶的機(jī)器方案使用我們的智能電機(jī)將使系統(tǒng)的布線變的非常精簡(jiǎn)。從而大大提供用戶機(jī)器的電控部分的穩(wěn)定可靠性。
由于智能伺服電機(jī)的高集成度、高可靠性及其免維護(hù)性，比然導(dǎo)致智能電機(jī)會(huì)逐漸替代傳統(tǒng)的專(zhuān)用伺服電機(jī)和通用伺服驅(qū)動(dòng)器。
國(guó)內(nèi)外智能電機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀比較：
目前國(guó)產(chǎn)交流伺服電機(jī)及其全數(shù)字式伺服驅(qū)動(dòng)器、智能伺服電機(jī)已經(jīng)基本自主開(kāi)發(fā)成功，在國(guó)家的大力扶持下，清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等學(xué)校的研究所對(duì)電機(jī)控制的核心算法的研究已經(jīng)很成熟，而且技術(shù)水平可以說(shuō)完全達(dá)到了國(guó)際一流的水平;產(chǎn)品功能的開(kāi)發(fā)一般由企業(yè)來(lái)完成，瑞默森(北京)科技有限公司從2001年起一直從事智能伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的產(chǎn)品化和產(chǎn)業(yè)化的研發(fā)，目前已經(jīng)批量生產(chǎn)的各種型號(hào)的智能電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器都具有很完善的功能，包括：電流環(huán)、位置環(huán)、速度環(huán)的PID參數(shù)實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)，電機(jī)參數(shù)自動(dòng)識(shí)別，電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制功能，CAN總線等，結(jié)合上位機(jī)的可視化的調(diào)試和編程界面等功能。可以看到對(duì)智能電機(jī)的功能的開(kāi)發(fā)也居于國(guó)際最先進(jìn)的行業(yè)水平。中國(guó)是制造業(yè)大國(guó)，制造工藝水平已經(jīng)有了相當(dāng)高的水平，全數(shù)字產(chǎn)品的特點(diǎn)是性能穩(wěn)定、一致性好，所以產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)也沒(méi)有任何問(wèn)題。
當(dāng)然我們同樣也可以看到，國(guó)內(nèi)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)比較差，很多設(shè)備的設(shè)計(jì)還是延續(xù)傳統(tǒng)的步進(jìn)或者直流有刷伺服的方案，但國(guó)內(nèi)伺服電機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)技術(shù)已趨于完善，目前主要是朝標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，規(guī)模化方向發(fā)展，只有一定規(guī)模才能有高可靠性和價(jià)格低廉而富有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。
目前我們從國(guó)外引進(jìn)的新的設(shè)備可以看一下，無(wú)論是美國(guó)惠普生產(chǎn)的彩色噴繪機(jī)、日本發(fā)那科生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床還是德國(guó)和瑞士的機(jī)器人，無(wú)論是民品還是工業(yè)用品都無(wú)一例外的使用交流伺服的方案。
智能伺服電機(jī)的出現(xiàn)將使用戶對(duì)電機(jī)的使用方法變的非常簡(jiǎn)單，用戶可以不必關(guān)心驅(qū)動(dòng)器如何操作、運(yùn)動(dòng)控制卡如何選擇，當(dāng)然更省去了所有的連線，大大提高了用戶設(shè)計(jì)新產(chǎn)品的效率。它的免維護(hù)特性更讓用戶用得更放心。目前我公司設(shè)計(jì)的智能電機(jī)與歐美處于同一個(gè)起跑線上，面對(duì)國(guó)內(nèi)的巨大需求，我們相信在這個(gè)新一代的技術(shù)革新中我們將占有一個(gè)合理的市場(chǎng)位置。