伺服电机不但能满足越来越高的应用要求CONTROL ENGINEERING China版权所有，还引入了网络和控制功能，目前没有迹象表明它的发展会停滞。

技术的飞速发展给自动化和控制系统注入了新的生命力。在这个新旧交替的时代，一些组件顽强稳固地留存了下来，其中之一便是伺服电机。新技术和产品可以改进解决方案，然而伺服电机仍旧遍布于生产制造的每一个环节，在无数系统和流程中扮演着至关重要的角色，同时它也满足了用户的更高的要求：高扭矩、小体积、绝对坐标反馈和调整软件。

应用模式和场合

从2007年下半年385名受访者的回复可以得到：大约54%的受访者选型、推荐和/或购买伺服电机用于工厂环境。25%的受访者用于OEM，21%的受访者两种兼备。这与2005年的调查结果只有很小的差别。
进一步分析伺服电机的使用领域，调查发现有57%的伺服电机用于全新的解决方案，26%的伺服电机用于更换旧产品，应用改进占了16.5%。这些数据也与之前的调查结果类似，新解决方案有略微上升（之前52%），应用改进有降低（从前22%），旧产品的更替维持不变。

当问及伺服电机的使用目的，几乎半数的受访者（45%）第一个选择就是运动控制。其他常见的应用包括包装机械（占12%）、机床和CNC数控设备（占11%）、装配线和材料夹持（占6%）。还有一些比重低于5%的应用也被提及：自动生产、印刷设备、打浆成纸及网面处理和自动机载系统。有9%的受访者选择了其他。
对伺服电机的其他参数也进行了调查，包括型号、尺寸、速度和配置。超过半数的受访者（53%）说他们首选无刷电机，几乎半数（47%）的受访者首选交流无刷单元（永磁体）。其它排在前列的选项包括步进电机（36%）、ac感性单元（31%）、线性无刷电机（7%）、永磁电机（22%）、支流有刷电机（17%）、线性有刷电机（7%）、开关磁阻电机（2%）。由于存在多选，所以以上百分比数据加和大于100%。

功能和特性
对此系列产品的功能和性能特性也作了详细的调查。当受访者被要求按重要程度给一些列功能特性分级时，价格是排在最重要的（97%），其它被认为很重要或者重要的特性为安装方式（95%）、标准尺寸例如NEMA23、34、42等等（91%）。还有其它几项排序也很靠前：EMI/RFI保护（90%）、普通外壳（87%）、IP65或者更高的防护等级（83%）、集成止动闸（80%）。
当被要求给性能特性进行类似分级的时候，受访者感觉很难选择。超过90%的受访者几乎把所有列出的特性都视为很重要或者重要的，包括转矩惯性比（96%）、低速时的高扭矩（96%）、高输出扭矩（95%）、设置和调整软件（92%）、高功率密度（92%）、宽速度区间（92%）和低扭矩抖动（90%）。在排序的末尾，有不到四分之一的受访者认为“多转子惯量”和“内部永磁体转子设计”是不重要的（23%和17%）。
然而，实际的应用可不是特性和功能的简单求和。正如一个受访者所说：“你必须明确你的项目到底需要多少扭矩，然后再酌情采购。与伺服电机供应商保持良好的关系，他们就会协助你解决项目中发生的任何问题。”

发展和进步
对伺服电机应用领域的发展进行调查，例如网络和控制，41%的受访者将其用于联网的工程。时下，最常使用的两种的网络协议是EtherNet/IP和SERCOS。几乎半数（49%）的受访者承认他们正在使用或者在未来的12个月将要使用这些协议。其它使用率较高的协议还包括DeviceNet（32%）、Profibus (31%)和Modbus TCP/IP (22%)。当问及对当前未联网设备进行入网改造所使用的协议时，受访者将SERCOS III (19%)、EtherNet/IP (14%)、EtherCAT (12%)和Profinet (11%)作为有限考虑。
当问及集成了控制、驱动和反馈模块的伺服电机的使用情况时，只有三分之一的受访者表示他们正在使用这种设备，然而19%的受访者表示虽然其目前尚未使用此类设备，但是他们将在未来12个月内配备这类伺服电机。超过五分之二（41%）的受访者说他们使用线性伺服电机，额外22%的受访者表示其将在未来12个月配备此类设备。
伺服电机应用比几年前进步了很多，应用方法也进步了很多。一个受访者警告道：确保设备设置的便捷性并能够与所有型号的PLC通讯。另一个受访者建议道：“不要害怕使用伺服电机，它们比10年前的设置容易了很多。”

当前状况和未来趋势
很显然，受访者会倾向于购买伺服电机作为匹配电机和驱动（52%）。大约五分之一（21%）的受访者表示他们会分别购买电机和驱动，15%的受访者表示他们会选择集成的电机和驱动；12%的受访者表示这两种选择对他们无所谓。对于速度，大多数受访者（76%）表示他们需要3000rpm。只有很小一部分受访者（9%）需要超过10000rpm的速度。43%的受访者需要的速度在3001rpm到4000rpm之间，37%的受访者需要的速度在4000rpm到6000rpm之间，12%的受访者需要的速度在6001rpm到10000rpm之间。
当被问及他们现在使用以及未来准备使用的伺服电机功率时，大多数（71%）的受访者表示他们使用并且在未来12个月将要使用1kW的伺服电机。超过半数（56%）的受访者表示他们正在使用并且计划继续使用1kW到5kW功率的伺服电机。只有很少数量的受访者正在使用并且计划继续使用超过30kW功率的伺服电机。大多数（78%）的受访者表示他们从未使用过超过30kW功率的伺服电机，并且在未来12个月内也不会考虑使用。

总的来说，伺服电机市场还是很稳定的，半数的受访者表示在未来的12个月内他们会保持伺服电机上的投入不变。超过三分之一（35%）的受访者有追加投入的计划，只有14%的受访者会降低投入。过去12个月的投入数额有五分之一（21%）在$15000到$36000之间，17%的受访者投入在$5000到$14999之间，另外17%的受访者的投入在$37000到$99999之间。令人惊讶的是，大约18%的受访者表示在过去12个月内在电子伺服电机上的花费超过100,000美元。当被问及在多年的使用中有什么收获时，一些受访者很快提供建议道：“在开始之前先做好准备工作”，另一个受访者补充道：“在上电之前一定要检查连线。”熟识你的项目：“每一个错误都会导致大量的额外工作和花费。”

伺服电机产品
HPK电机的高精度和大输出功率
罗克韦尔自动化的Allen-Bradley HPK (大功率Kinetix)电机适用于物料夹持和网面成型等要求大功率容量的应用场合。此系列产品据说为OEM厂商和最终用户提供了高精度、同等功率容量下的高性能以及感性电机的价格。据生产厂家说，HPK电机将传统伺服电机的功率扩展到了150马力，改进了机器的加速度和定位功能，使精度和系统的整体输出功率提高了大约25%。公司报告指出，将最优化了的伺服电机绕组设计的速度转矩比曲线与传统永磁铁电机相比较，在基本速度下，HPK电机的最高输出转矩是连续转矩的2倍。此电机配备了单环或多环高解析度反馈控制，无需繁琐耗时的自引导步骤，改进了速度调整过程，扩展了系统的惯性匹配能力。据称它是此类产品中最先提供了定位、加速功能以及可以和传统永磁体伺服电机相媲美的生产力的电机。

大功率无刷电机
保德电机公司的新型大功率无刷电机扩展了公司的产品覆盖范围。BSM132C型无刷电机据报道可以为设计人员提供更高的功率容量以及从1400lb-in（160Nm）到3320lb-in（375Nm）的峰值转矩，相当于2500rpm速度下的130马力（96kW）。BSM132C型无刷电机为设计人员提供了无刷技术的优点：较少的维护、快速加速和定位功能。典型的应用包括包装、机床、新装和OEM、物料夹持和网面成型。此电机据称具有大超载能力、宽速度区间和精确度，增加了机械精度。它有多种可选带有BiSS反馈的高精度设备，包括旋转变压器、增量反馈和绝对编码器。反馈的选型取决于项目精度和环境条件。BSM132C系列无刷电机包括高绝缘保护系统，符合UL、CSA和CE标准。

具有更小体积的DDR伺服电机
丹纳赫公司的Cartridge DDR直接驱动旋转伺服电机产品线中新增了三种小体积电机，使产品框架尺寸增加到了5种控制工程网版权所有，从4.25平方英寸到13.78平方英寸，每种框架有4个长度。此伺服电机使用直接驱动技术，采用了预制标准间组件、集成的工厂间互通高解析度反馈器件和独一无二的无轴设计，减少了维护成本，安装和运行也可以在30分钟内完成。公司的技术专家Jeff Arnold说道：“用户可以得益于增加了的开机时间、20分贝的噪声降低以及于传统伺服系统相比精度和转矩密度的高达50%的提高。”此伺服电机据称适用于成型、包装、印刷、半导体和工厂自动化领域内的新型机械设计。丹纳赫传动公司指出，与传统伺服系统相比，由此伺服电机构成的流水线虽然初装成本较高，但是在后期运行时，每个五年，每个运动方向它可以节省$10000。它通过CE和UL认证，具有240-V、400-V和480-V三种工作电压，使设计灵活性和操作鲁棒性最大化。连续扭矩从4.57到510Nm，峰值扭矩高达1017Nm，速度可以达到2500rpm。

具有自动协调功能的伺服电机
安川电机美国公司的Sigma-V系列伺服电机据报道提供了高于标准要求一千倍的定位精度和可以满足一些诸如双轴高性能机械的精密应用。它的特性包括强大的连续编码、采用最新微处理器技术的伺服放大器和ASICs（面向应用的专用集成电路）。界面友好的SigmaWin+软件提供了伺服电机的快速选型和伺服放大器的快捷设置。伺服放大器能够在很宽的区间内自动调节惯性比率，无需人工微调。而且，Sigma-V系列伺服电机可以与很多开放的基于 Ethernet的现场总线系统通讯。生产厂家说道，此系列产品经过重新设计，零件数目减少了30%，已经趋于完备了。电机和编码器之间引入了新型耦合器，使震动阻尼增加了100%，达到5G。新型的定子设计、先进的绕组技术和高密度磁体据称可以提高效率、减小体积，使能量消耗降低到30%。具体应用包括电子行业用机械、半导体、包装、印刷、机床、注塑成型和金属成型行业。

同步伺服电机提供了更高的扭矩
西门子能源与自动化集团的1FT7系列同步伺服电机比1FT6系列伺服电机的体积减少了30%，提供了更大的扭矩和功能更强大的编码器，它的紧制型设计具有方便安装的可选附件。据称它是第一台可以在现场更换编码器而无需校准的伺服电机。它具有抗震动设计，编码器无晶振工作，继承了公司的Simodrive和Sinamics驱动器。驱动器边缘处有法兰安装组件，上部是平滑表面，便于扩展可选安装附件。它有中等惯量的电机，适用于通用机床应用，1FT7系列具有更高的负载4xMO（自冷），框架尺寸达到100。驱动边缘的法兰也同样适用于1FT6系列电机。1FT7系列自冷电机也可以通过“冷却管”引入强制风冷或水冷来降低电机温度。冷却水接口、水管和变相被故意安装在无驱动的一边。1FT7系列伺服电机提供IP64/IP65/IP67的外壳防护等级。

可靠、精确、体积小的高压伺服电机
GE Fanuc 自动化公司的DSM324i运动控制器，这个GE Industrial的一个模块，支持用于通用机械自动化的6Alpha HVi系列伺服模块。Alpha HVi系列伺服电机被GE Fanuc成为其数控行业的旗舰产品，它是带有400-480交流电压输入的高压模块，包含独立安装公用电源。此系列产品据报道将电机速度和转矩比大幅提高。GE Fanuc的自动化产品经理Paul Derstine说道：“故障数是以十年计的，这改进了生产力，减少了设备更换成本。”在高速印刷和包装应用中，此系列产品据称具有高效率，且机柜内空间也无需很大。Alpha HVi 系列伺服电机将Beta i系列伺服电机的转矩区间控制工程网版权所有，支持高速率。Alpha系列伺服电机的区间也被PACMotion控制器所支持。

同步无框直接驱动转矩电机
力士乐公司的IndraDyn T 转矩电机是同步无框架单元，包含三相绕阻定子和永磁体转子。其最大额定转矩达到3500ft-lb，额定速度从25rpm到700rpm，最大速度达到1200rpm，转矩抖动小于1%。这些电机的电压达到750V，可以用水等传统的冷却方法，还具有绝热措施。水冷的IndraDyn T 转矩电机是最佳成套电机，转矩高达13800Nm，它甚至在停止的时候也可以提供最高转矩，具有大负载容量，安装很方便。在功率传输中无弹性，直接驱动免除了机械传动机构。

用于大功率应用领域的高转矩电机
Parker Hannifin公司Electromechanical Automation部门的两种高转矩电机加入了公司的MaxPlusPlus（MPP）伺服电机产品家族。MPP230和MPP270据称能够满足大功率场合的要求，例如挤压给料器、弯管机和塑料挤出机。框架体积使MPP产品的连续失速转矩扩展到162Nm，峰值转矩达到513Nm。标准选件包括循环变压器和Stegmann单环和多环绝对编码器，以及24V刹车选件和轴密封。此电机符合UL和CE认证。所有产品可以装配用户输出轴、各种各样的前端弹簧盒盖安装或者特殊绕阻。MPP电机是为了高要求而设计的，更低的惯量和更大的功率，比传统电机具有更小的体积。它使用了段跌片结构技术，提供的转矩比传统伺服电机高40%。紧缩的定子提高了热传输效率，具有更好的热性能，增加了电机轴的转矩。高性能钕磁体提供更高的加速度。

多功能同步伺服电机
SEW-EurodriveControl Engineering公司的DS/CM同步伺服电机据称具有良好的动态性能、精度、适应性和更长的寿命，适用于物料夹持、包装和移动起重机控制。此产品覆盖了很宽的停转扭矩范围，从1Nm到68Nm，峰值性能时达到238Nm。此伺服电机具有坚固的外壳，内嵌对流冷却以确保性能、静音运行和增加寿命。它的安装配置很多，可以直接安装在机器上或者集成一个齿轮单元。DS系列产品配备有24V的止动闸，CM系列配备有伺服刹车。CM系列的静态转矩从5Nm到68Nm，配备有高能磁体，负载容量是标准停转电流时的400%。DS系列的静态扭矩为1Nm到4Nm，据称可以提供理想低功率选件。所有的DS/CM伺服电机都有标准热保护和同于电机控制的旋转变压器反馈。此系列伺服电机有3种尺寸，每种尺寸有3种长度，通过UL和CSA认证。