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欧系伺服与日系伺服电机辨认

日期: 2019-01-29
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欧系伺服与日系伺服电机辨认

日系伺服产品

   

   提到伺服产品,咱们首先要看的,当然就是那些日系伺服电机品牌。原因很简单,它们是当下这个运控市场中的绝对主流。

欧系伺服与日系伺服电机辨认

    日系伺服品牌众多,少说十几二十个是肯定有的,其中比较有代表性的产品,主要是松下、富士和安川这三个品牌的产品。一方面它们的用户端装机数量巨大,每款产品基本上在我国运控市场都有 15% 左右的份额,也就是说,光这三个系列产品的年营业额总和,就几乎已经占到整个市场总量的一半了;另一方面,这三个品牌的产品基本都始于从本世纪初,经历了好几代的技术更迭,不仅积累了极佳的用户口碑,同时还成为业内友商长期对标的竞争参照。

欧系伺服与日系伺服电机辨认

    从产品外观看,它们都属于单体独立型结构,也就是说,每一个伺服驱动器都是包含整流单元和逆变回路的。


  在输入侧动力电源的选择上,目前这三家在中国市场发布(或主推)的都是交流单相或三相 110/220 V 的产品。而 Σ-7 和 MR-J4 在其欧洲和北美市场销售的产品中,都是有动力输入为交流三相 400 V 这个版本的。与此同时,它们当中只有 Σ-7 提供直流母线端口,可以接入直流动力电源并支持多轴共直流母线。


   动力输出方面。MINAS A6 的每个伺服模块仅能驱动一个伺服轴,即:单轴;而 Σ-7 在 1.5 kW 以下则有双轴输出模块;MR-J4 还有三轴驱动模块的选项。


   这三个日系伺服电机品牌中,安川伺服的功率范围是最宽的,覆盖了从 100w ~ 22kW 的动力输出;富士伺服次之,50w ~ 15kW;而松下伺服系统,在其官方资料上显示,目前仅提供 50w ~ 5.5kW 的功率输出。


   上述“功率”为每个轴的输出功率;再来看运控接口。

   

   这三款伺服系统产品的驱动器都保留了高分辨率脉冲串和模拟量输入的控制端口,这应该算是它们从前几代产品一直延续下来的某种传统吧;不过为了顺应集成运控技术的发展潮流,它们也都推出了各自的总线型产品版本。


   三个系列的产品都在旗下包含了全系列的旋转电机、直线电机。并且在电机反馈分辨率上也比较接近,而以传动技术见长的富士伺服电机,配备了直接驱动旋转电机和直线运动平台等机电一体化执行机构。


   重点看一下几款产品的运动控制性能。


  三个品牌都非常重视用户在运控整定方面的应用体验,这是日系伺服技术一个十分突出的特点,也是其被广大用户接纳认可的一个非常重要的原因。而从我们日常关注的几个关键指标看,富士伺服和安川在这方面的表现会略优于松下伺服。


例如:

  • 富士与安川都可以实现在线免调试的自适应整定,而 松下的自整定则是一键式的;

  • 三款产品都搭载了陷波滤波功能,可以设定 5 个陷波频率,而富士 与安川资料中还特别提到,其中两个陷波频率值是可以通过自适应调整设定的;

  • 从振动抑制功能看, Σ-7 与 MR-J4 都只有 2 个频率值可以设定,MINAS A6 则有 3 个;而 Σ-7 与 MINAS A6 的抑制频率是可以通过自适应调整设定的;


   为了能够实现运控传动的全闭环控制,三款产品都具备第二编码器接口选项。只是在实现方式上,MINAS A6 和 MR-J4 是以不同型号的产品来区分的,而 Σ-7 则是单独为用户提供了一个辅助编码器模块作为配套选件。


欧系伺服产品  


华科星小编继续来和大家谈谈欧系伺服产品的一些特点。

 欧系伺服与日系伺服电机辨认

   从驱动器外型上看,大部分主流的欧系伺服驱动,都会采用高、深、薄的书本式设计,并且普遍支持无缝并列的安装样式。这一点可以从几款经典的产品很明显的看出来。


   动力输入上,欧系伺服产品多以交流三相 400 V 级别电压作为驱动系统的动力电源,这当然和其所处地区的用电标准有很大关系;而与此同时,它们往往会使用共直流母线技术,对多轴系统的动力电源进行二次分配。


   动力输出方面,个人感觉,欧系伺服的输出功率总体应该是略高与日系品牌的。如果说日系产品在市场上的功率段分布主要集中在 400w ~ 2kW 之间,那么欧系伺服则更多是处于 1.5kW ~ 5kW。


   另外,在将驱动与电机进行匹配时,欧系伺服通常并不会像日系品牌那样把每一档功率的组合都固定下来,而是将其不同组合的输出特性标注出来,供用户选择。


   在驱动与电机之间的电气连接上,传统欧系伺服貌似更习惯使用 DIN 型可旋转金属连接器,且多数会以 EnDat、Hiperface等协议的正余弦差分信号作为“智能”伺服反馈,分辨率从几十万到几百万,单圈或多圈(多圈计数无需电池);而近几年欧系伺服反馈开始呈现出逐渐向数字式反馈转变的趋势。


   欧系伺服产品的另一个特点,就是长期以来使用运控总线的传统。尽管它们中很多还是具备 PTO 脉冲串和模拟量输入端口(选项)的,但却很少有机会在实际应用中被最终采纳。因为就单体伺服而言,欧系产品的性价比和竞争力基本上是不如日系品牌的,它们的优势价值更多的其实是体现在借助总线联结起来的控制系统上的。很多用户接受欧系伺服,除了对产品本身的认可,很大程度上其实是在系统层面的选择。


   另外,集成安全功能,也是欧系品牌最早提出并将其应用到具体产品中的。这应该是受到欧盟将机器安全列入设备强制执行标准的影响。而随着一些入门级集成安全功能(如:STO等)逐渐成为业内产品的标配,欧系伺服已经开始将高阶安全功能(如:安全限速等)整合到伺服产品中了。


   关于产品性能,欧系伺服品牌似乎也表现出与日系产品完全不同的理念特点。比如:在产品宣传中,比较突出因特性而给用户带来的综合体验,却不太强调某些特定的性能指标;在应用设置上,给用户开放了更多的参数选项,却不太重视自适应整定等易用性操作的作用。它们貌似更倾向于让用户为其系统方案给设备带来的总体性能的提升而买单,而非停留在对某些产品级别的性能指标的认可。


   总的来说,上面提到的欧系伺服产品的这些特点,与其长期以来所服务的用户市场还是有很大关系的。比如我们可以看到,欧洲市场历来是比较“盛产”优质的大中型机电设备的,它们普遍的特点就是传动轴多、功率偏大、机电结构复杂、有着比较大的定制化比例,这和日系品牌一直比较擅长的标准化“小机台”模式,差别还是很大的。此外,行业应用和使用习惯上的差异,在这其中所起到的作用也是不可小视的。


   很多人都会觉得欧系伺服很贵,定位比较高端。不过,随着行业市场的竞争变得越来越激烈,传统欧系自动化品牌已经渐渐的放下了自己的身段,开始试图在新一代产品中融入更多改善性价比的元素,例如:增加或改善自整定调试功能、优化系统配置等,或者直接推出经济型伺服解决方案,比如我们熟知的 SINAMICS S210、HCS01等,就都属于这种情况。

  

   以上是华科星电气对几款有代表性的欧系、日系伺服电机产品做了一个比较粗浅的梳理。有关产品选购和使用方面的详细信息,还请各位参照厂家公布的官方资料或咨询相关服务机构。如有任何问题,也欢迎随时交流讨论。

   

   深圳华科星电气是一家专注于伺服控制系统集成商,为日系富士伺服一级代理。伺服系统、减速机、步进电机、日本伺服系统一站式采购批发;20年交流伺服系统销售经验,服务10000+的客户,5年以上专业技术团队,24急速解决售后问题。技术总监电话:13902954146,免费咨询更多伺服电机问题!


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