交流伺服系統(tǒng)在數(shù)控機床中的應用

在數(shù)控機床中使用永磁無刷伺服電機代替步進電機做進給已經(jīng)成為標準，部分產(chǎn)品開始采用永磁交流直線伺服系統(tǒng)。在主軸傳動中采用高速永磁交流伺服取代異步變頻驅(qū)動來提升效率和速度也成為熱點。90年代以來，歐、美、日各國爭相開發(fā)應用新一代高速數(shù)控機床，高速電主軸單元轉(zhuǎn)數(shù)在30000rpm～100000rpm，工作臺的進給速度在分辨率為1μm時達到100m/min，甚至200m/min以上，在分辨率為0.1μs時，在24m/min以上。當今數(shù)控機床突出高速、高精、高動態(tài)、高剛性的特點，對位置系統(tǒng)的要求包括：定位速度和輪廓切削進給速度；定位精度和輪廓切削精度；精加工的表面粗糙度；在外界干擾下的穩(wěn)定性。這些要求的滿足主要取決于伺服系統(tǒng)的靜態(tài)、動態(tài)特性。我們已經(jīng)看到國產(chǎn)伺服系統(tǒng)比如廣數(shù)的產(chǎn)品在經(jīng)濟型數(shù)控機床上的廣泛應用，但是在中高等級數(shù)控機床上采用國產(chǎn)伺服系統(tǒng)仍然面臨困難，性能是一個重要方面，還有就是穩(wěn)定性和可靠性，或許品牌效應也是難以短時間逾越的障礙。

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交流伺服系統(tǒng)

一般自動化設備都是用的交流伺服電機，交流伺服系統(tǒng) 包括：伺服驅(qū)動器、伺服電機和一個反饋傳感器。

伺服驅(qū)動器、伺服電機和傳感器這些部件都在一個控制閉環(huán)系統(tǒng)中運行：驅(qū)動器從外部接收參數(shù)信息，然后將一定電流輸送給電機，通過電機轉(zhuǎn)換成扭矩帶動負載，負載根據(jù)它自己的特性進行動作或加減速，傳感器測量負載的位置，使驅(qū)動裝置對設定信息值和實際位置值進行比較，然后通過改變電機電流使實際位置值和設定信息值保持一致，當負載突然變化引起速度變化時，偏碼器獲知這種速度變化后會馬上反應給伺服驅(qū)動器，驅(qū)動器又通過改變提供給伺服電機的電流值來滿足負載的變化，并重新返回到設定的速度。交流伺服系統(tǒng)是一個響應非常高的全閉環(huán)系統(tǒng)，負載波動和速度較正之間的時間滯后響應是非?？斓?，此時，真正限制了系統(tǒng)響應效果的是機械連接裝置的傳遞時間。

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交流伺服系統(tǒng)的優(yōu)點有哪些

優(yōu)點介紹

⑴無電刷和換向器，因此工作可靠，對維護和保養(yǎng)要求低；

⑵定子繞組散熱比較方便；

⑶慣量小，易于提高系統(tǒng)的快速性；

⑷適應于高速大力矩工作狀態(tài)；

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交流伺服系統(tǒng)后期發(fā)展

直接驅(qū)動

直接驅(qū)動包括采用盤式電機的轉(zhuǎn)臺伺服驅(qū)動和采用直線電機的線性伺服驅(qū)動控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，由于消除了中間傳遞誤差，從而實現(xiàn)了高速化和高定位精度。直線電機容易改變形狀的特點可以使采用線性直線機構(gòu)的各種裝置實現(xiàn)小型化和輕量化。

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