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松下伺服電機(jī)

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伺服電機(jī)在自動(dòng)控制方面有什么應(yīng)用?伺服電機(jī)在自動(dòng)控制方面的應(yīng)用

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:2023-12-07 11:42:22瀏覽量:180

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文本標(biāo)簽:伺服電機(jī)

  松下伺服電機(jī)代理—日弘忠信今天給大家講講伺服電機(jī)在自動(dòng)控制方面有什么應(yīng)用?伺服電機(jī)在自動(dòng)控制方面的應(yīng)用。近些年來(lái),有目共睹的是:人民生活水平在日益的提高,消費(fèi)也在不斷的攀升,隨著認(rèn)知度以及對(duì)自身生活品質(zhì)的要求不斷被提到日程上,消費(fèi)者不僅對(duì)內(nèi)在物質(zhì)的品質(zhì)提出了要求,還在包裝上也提出了相應(yīng)的要求,這就使得生產(chǎn)廠商不得不將自己的生產(chǎn)設(shè)備更新?lián)Q代,以加快生產(chǎn),更高要求的滿足人們的需求,所以自動(dòng)化數(shù)控設(shè)備被引入了生產(chǎn),同時(shí)伺服電機(jī)更是得到了廣泛的應(yīng)用。

  根據(jù)近些年來(lái)的觀察以及發(fā)展趨勢(shì)可知,伺服電機(jī)控制技術(shù)正在向數(shù)字化、智能化、交流化的方向發(fā)展,那么作為數(shù)控機(jī)床的一部分,同時(shí)也作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō),伺服電機(jī)要怎么樣的被更好的利用于各大數(shù)控機(jī)床呢?隨著數(shù)字脈寬調(diào)制技術(shù),微電子技術(shù)、現(xiàn)在控制技術(shù)的不斷進(jìn)步,日新月異的進(jìn)程中,對(duì)伺服電機(jī)的技術(shù)、現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)做一個(gè)簡(jiǎn)要的探討。

伺服電機(jī)

  伺服電機(jī)簡(jiǎn)介

  目前,在生產(chǎn)中,我們通常所使用的是交流伺服電機(jī),以交流伺服電機(jī)為例,來(lái)分析其結(jié)構(gòu)的組成。

  交流伺服電機(jī)大致上可分為兩大部分,即轉(zhuǎn)子和定子部分。其中,我們一般常用的鼠籠形轉(zhuǎn)子和非磁性杯行轉(zhuǎn)子就是這里所說(shuō)的轉(zhuǎn)子部分。那么定子部分呢?常用的定子結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)變壓器的定子有異曲同工之處,他們都是在定子鐵心中安放著空間互成90度的兩相繞組組成,故此,伺服電機(jī)也可被稱(chēng)為是兩相的交流電動(dòng)機(jī)。

  在兩種常用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中,鼠籠形轉(zhuǎn)子交流伺服電機(jī)由轉(zhuǎn)子鐵心,轉(zhuǎn)軸以及轉(zhuǎn)子繞組組成,而非磁性杯形轉(zhuǎn)子交流伺服電機(jī)的外定子與鼠籠形的定子結(jié)構(gòu)完全一樣,而內(nèi)定子確有著差別,它是由環(huán)形的鋼片疊成,作為電機(jī)磁路的一部分,內(nèi)定子通常不放繞組,只是代替鼠籠轉(zhuǎn)子的鐵心而已。

  但是依據(jù)目前市場(chǎng)的情況來(lái)看,一般被廣泛應(yīng)用的是鼠籠形轉(zhuǎn)子伺服電機(jī),因?yàn)榉谴判员无D(zhuǎn)子的慣量小,軸承摩擦阻轉(zhuǎn)矩小。還因?yàn)樗霓D(zhuǎn)子之間沒(méi)有齒槽,導(dǎo)致定、轉(zhuǎn)子之間沒(méi)有齒槽粘合的現(xiàn)象,在恒速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),抖動(dòng)的現(xiàn)象不會(huì)發(fā)生,但是在相同的體積和重量下,以一定的功率范圍內(nèi)來(lái)看,杯形轉(zhuǎn)子伺服電機(jī)比鼠籠形轉(zhuǎn)子伺服電機(jī)所產(chǎn)生的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和輸出功率都小,與此同時(shí),杯形轉(zhuǎn)子伺服電機(jī)的構(gòu)造和制造工藝相對(duì)來(lái)說(shuō)更復(fù)雜。故此,杯形轉(zhuǎn)子伺服電機(jī)只有在要求運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)的某些場(chǎng)合下才被使用(如:積分電路)。

  伺服電機(jī)在數(shù)控上的應(yīng)用

  3.1伺服電機(jī)在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用特點(diǎn)

  交流伺服電機(jī)是無(wú)刷電機(jī)的一種,但是它分為同步和異步電機(jī),在運(yùn)動(dòng)控制中較常見(jiàn)的是同步電機(jī),就因?yàn)樗梢宰龅胶艽蟮墓β?,在最高轉(zhuǎn)動(dòng)的情形下,速度低,并且隨著功率增大而快速降低,因此適合做低速平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。故此精度高,調(diào)速范圍寬、能在低速時(shí)輸出大的轉(zhuǎn)矩,還有快速響應(yīng)且無(wú)超調(diào)就是其最大的特點(diǎn)。

  3.2伺服電機(jī)較之其它電動(dòng)機(jī)有那些優(yōu)勢(shì)

  交流伺服電機(jī)在很多方面的性能都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī),雖然在一些特殊的場(chǎng)合或者在一些要求不高的場(chǎng)合經(jīng)常用步進(jìn)電機(jī)來(lái)做執(zhí)行電動(dòng)機(jī),但是交流伺服電機(jī)依然是呼聲最高應(yīng)用最廣的電機(jī),那么比之步進(jìn)電機(jī)有那些方面的不同呢?

  其一、在控制精度上的不同。交流伺服電機(jī)的控制精度是由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證,而兩相步進(jìn)電機(jī)的距角一般為3.6度、18度,五相混合式步進(jìn)電機(jī)距角為0.72度、0.36度。

  其二、低頻特性的不同。步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)容易出現(xiàn)低頻振動(dòng)的現(xiàn)象。由于步進(jìn)電機(jī)工作原理的特性決定了低頻振動(dòng)的現(xiàn)象,而這種現(xiàn)象對(duì)于機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)說(shuō)是有害而無(wú)利的,但是交流伺服電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)卻非常的平穩(wěn),即使是在非常低的速度下,也能保持平穩(wěn)性而不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)。那是因?yàn)榻涣魉欧到y(tǒng)具有共振抑制的功能,在系統(tǒng)的內(nèi)部存在著頻率解析機(jī)能,在檢測(cè)到機(jī)械有共振點(diǎn)的時(shí)候就會(huì)適時(shí)的進(jìn)行調(diào)整。

  還有矩頻特性、過(guò)載能力、以及運(yùn)行性能和速度響應(yīng)性能的不同。在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,要綜合考慮控制的要求、成本等以及多方面因素,在適時(shí)的選用較為適當(dāng)?shù)目刂齐姍C(jī)。

  伺服電機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

  隨著中國(guó)從制造業(yè)大國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)橹圃鞓I(yè)強(qiáng)國(guó)的進(jìn)程和數(shù)字化交流伺服系統(tǒng)的性能價(jià)格比逐漸提高的基礎(chǔ)上,交流伺服系統(tǒng)作為控制電機(jī)類(lèi)高檔精密部件,它在行業(yè)中的市場(chǎng)也是在穩(wěn)步上升。那么作為數(shù)控機(jī)床最重要的組成部分,同時(shí)伺服系統(tǒng)也一直是影響系統(tǒng)加工性能的重要指標(biāo)之一。

  近年來(lái)圍繞著伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)與靜態(tài)特性的提高,也是發(fā)展并且出現(xiàn)了多種伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)。決定交流伺服系統(tǒng)性能好壞的關(guān)鍵性因素依然是伺服控制技術(shù),但由于交流伺服系統(tǒng)本身的有著極其先進(jìn)的控制原理以及低成本,免維護(hù)的特性,更何況其控制特性也在全面的超越直流伺服系統(tǒng),勢(shì)必在今后的發(fā)展過(guò)程中將大部分甚至是全部代替直流伺服系統(tǒng),按照當(dāng)前的運(yùn)轉(zhuǎn)模式來(lái)分析,其今后比向高效率化,告訴,高精度化以及高性能化的方向發(fā)展。

  不僅如此,隨著目前智能化的大幅度推廣以及網(wǎng)絡(luò)化模塊化的盛行,而現(xiàn)代交流伺服驅(qū)動(dòng)設(shè)備也同時(shí)具備著參數(shù)記憶的功能,以及自身故障的診斷和分析的功能,有的伺服電機(jī)甚至還具備了識(shí)別參數(shù)的性能,還能在發(fā)現(xiàn)振動(dòng)的時(shí)候自動(dòng)對(duì)其進(jìn)行抑制,自動(dòng)將編碼器進(jìn)行測(cè)定并歸零,這些都是伺服電機(jī)在智能化法相的發(fā)展趨勢(shì)。而網(wǎng)絡(luò)化的重點(diǎn)發(fā)展方向就是如何適應(yīng)高性能運(yùn)動(dòng)控制對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性、同步性以及可靠性的要求。高檔數(shù)控系統(tǒng)的成功開(kāi)發(fā),也預(yù)示著網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字伺服開(kāi)發(fā)成為當(dāng)下的當(dāng)務(wù)之急,還有伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、電源、再生制動(dòng)、以及電機(jī)與電機(jī)之間的通訊都在不斷的向模塊化方向發(fā)展。

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