作者: 深圳市日弘忠信實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司發(fā)表時(shí)間:2020-03-13 10:52:04瀏覽量:1421【小中大】
伺服電動(dòng)機(jī)也稱為執(zhí)行電動(dòng)機(jī),在控制系統(tǒng)中用作執(zhí)行元件,將輸入的電壓控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為軸上輸出的角位移和角速度,以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。最大的特點(diǎn)是有控制電壓時(shí)轉(zhuǎn)子立即旋轉(zhuǎn),無控制電壓時(shí)轉(zhuǎn)子立即停轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速是由控制電壓的方向和大小決定。
伺服電機(jī)作為工業(yè)機(jī)器人的“肌肉”,是工業(yè)機(jī)器人最核心的部件之一。伺服電機(jī)是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī),是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。伺服電機(jī)可以將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。
近年來,以伺服電機(jī)為代表的運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品市場(chǎng)呈現(xiàn)上漲態(tài)勢(shì)。主要原因在于隨著人口紅利消失,我國(guó)制造業(yè)企業(yè)開始從粗放型生產(chǎn)轉(zhuǎn)向精細(xì)化生產(chǎn),企業(yè)自身需要提高工廠自動(dòng)化,以提升企業(yè)效率。工廠自動(dòng)化改造與自動(dòng)化生產(chǎn)線應(yīng)用對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的需求不斷釋放,使得伺服系統(tǒng)需求隨之上升。
伺服電機(jī)作為控制系統(tǒng)中的執(zhí)行元件,是影響機(jī)器人工作性能的主要因素之一。工業(yè)機(jī)器人專用伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)有五十多年的發(fā)展歷史,特別是隨著近年電力電子技術(shù)、電機(jī)永磁材料技術(shù)、控制總線技術(shù)的發(fā)展,伺服驅(qū)動(dòng)器在處理速度、響應(yīng)速度、控制精度等各方面得到了較大的提升。
未來發(fā)展方向和趨勢(shì)預(yù)測(cè)
伺服電機(jī)未來發(fā)展利好,越來越朝著高效率化、智能化、一體化和集成化、網(wǎng)絡(luò)化和模塊化、專用化和多樣化、小型化和大型化、高速高精和高功用化方向發(fā)展。
通用化
通用型驅(qū)動(dòng)器配備有很多的參數(shù)和豐盛的菜單功用,便于用戶在不改動(dòng)硬件配備的條件下,方便地設(shè)置成V/F控制、無速度傳感器開環(huán)矢量控制、閉環(huán)磁通矢量控制、永磁無刷交流伺服電動(dòng)機(jī)控制及再生單元等五種作業(yè)方法,適用于各種場(chǎng)合,可以驅(qū)動(dòng)不一樣類型的電機(jī),比如異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)、無刷直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī),也可以習(xí)氣不一樣的傳感器類型甚至無方位傳感器??梢赃\(yùn)用電機(jī)本身配備的反響構(gòu)成半閉環(huán)控制系統(tǒng),也可以通過接口與外部的方位或速度或力矩傳感器構(gòu)成高精度全閉環(huán)控制系統(tǒng)。
智能化
現(xiàn)代交流伺服驅(qū)動(dòng)器都具有參數(shù)回想、毛病自確診和分析功用,絕大多數(shù)進(jìn)口驅(qū)動(dòng)器都具有負(fù)載慣量測(cè)定和自動(dòng)增益調(diào)整功用,有的可以自動(dòng)辨識(shí)電機(jī)的參數(shù),自動(dòng)測(cè)定編碼器零位,有些則能自動(dòng)進(jìn)行振動(dòng)遏止。將電子齒輪、電子凸輪、同步盯梢、插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)等控制功用和驅(qū)動(dòng)聯(lián)絡(luò)在一起,關(guān)于伺服用戶來說,則提供了非常
高效率化
雖然高效化一向都是伺服系統(tǒng)首要的打開課題,但是仍需求繼續(xù)加強(qiáng)。首要包括電機(jī)本身的高效率:比如永磁材料功用的改進(jìn)和非常好的磁鐵設(shè)備結(jié)構(gòu)計(jì)劃;也包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高效率化:包括逆變器驅(qū)動(dòng)電路的優(yōu)化,加減速運(yùn)動(dòng)的優(yōu)化,再生制動(dòng)和能量反響以及非常好的冷卻方法等。
高速、高精、高功用化
選用更高精度的編碼器,更高采樣精度和數(shù)據(jù)位數(shù)、速度更快的DSP,無齒槽效應(yīng)的高功用旋轉(zhuǎn)電機(jī)、直線電機(jī),以及運(yùn)用自習(xí)氣、人工智能等各種現(xiàn)代控制戰(zhàn)略,不斷將伺服系統(tǒng)的基礎(chǔ)方針進(jìn)步。
一體化和集成化
電動(dòng)機(jī)、反響、控制、驅(qū)動(dòng)、通訊的縱向一體化成為當(dāng)時(shí)小功率伺服系統(tǒng)的一個(gè)打開方向。有時(shí)我們稱這種集成了驅(qū)動(dòng)和通訊的電機(jī)叫智能化電機(jī),有時(shí)我們把集成了運(yùn)動(dòng)控制和通訊的驅(qū)動(dòng)器叫智能化伺服驅(qū)動(dòng)器。電機(jī)、驅(qū)動(dòng)和控制的集成使三者從計(jì)劃、制造到運(yùn)轉(zhuǎn)、維護(hù)都更緊密地融為一體。但是這種方法面臨更大的技術(shù)應(yīng)戰(zhàn)和工程師運(yùn)用習(xí)氣的應(yīng)戰(zhàn),因此很難成為干流,在悉數(shù)伺服商場(chǎng)中是一個(gè)很小的有特征的部分。
機(jī)器人的工作表現(xiàn)受伺服電機(jī)影響極大,因而精密伺服電機(jī)的關(guān)鍵性能指標(biāo)永遠(yuǎn)都是先進(jìn)性比較的首要因素。在國(guó)內(nèi)機(jī)器人技術(shù)的自主研發(fā)方面,我國(guó)還需加大對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的投入和研發(fā),提高零部件自給率,整合現(xiàn)有研發(fā)資源,盡快形成一批技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、工程中心、企業(yè)技術(shù)中心、整機(jī)及關(guān)鍵零部件檢測(cè)中心等,同時(shí),培育自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)品牌,將國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng),以迎接更大的市場(chǎng)。
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