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解决方案:什么是伺服系统什么是伺服驱动系统? 伺服驱动系统的基本概念及其组成分类

2020-09-25 14:04分类:伺服系统 阅读:

 

什么是伺服系统什么是伺服驱动系统伺服驱动系统的基本概念及其组成分类

伺服驱动系统是一种以机械位置或角度为控制对象的自动控制系统,例如CNC机床。伺服系统中的驱动电动机需要快速的响应速度,精确的定位和惯性矩(伺服机电系统中的电动机具有较大的惯性矩,以便直接与螺钉和其他机械组件连接) ,并且为了获得更高的响应速度伺服电机还配备了一种特殊的小型惯性电机。

但是,这种类型的电动机的过载能力很低。在进给伺服系统中使用时污水泵维修,必须使用加减速装置。惯性矩反映了系统的加速特性。选择伺服电动机时,系统的惯性矩不能大于电动机惯性矩的3倍。 )更大和其他特性,这种特殊电动机称为伺服电动机。当然,它的基本工作原理与普通的交流和直流电动机没有什么不同。这种电动机的专用驱动单元称为伺服驱动单元,有时简称为伺服,通常包括电流,速度和/或位置的闭环。

伺服驱动系统的基本概念

伺服系统是CNC机床的重要组成部分,并且是CNC设备(计算机)和机床之间的关键桥梁。伺服系统的性能在很大程度上决定了CNC机床的性能伺服驱动系统,例如CNC重要指标,例如机床定位精度,跟踪精度和最大移动速度。建议我们首先学习一些基本概念,然后再学习各种feed伺服系统的控制方法。对这部分知识的深入理解和掌握将有助于更好地学习后续的CNC加工过程。

1、Feed伺服系统

([1)组成

进给伺服系统是一种自动控制系统,它使用机床活动部件(例如工作台)的位置和速度作为控制量,通常由伺服驱动设备,伺服电机组成机械传动机构和执行部件。参见图1。

([2)函数

接受伺服驱动装置转换并放大后电动机转矩,通过伺服电动机(直流,交流伺服电动机,功率步进电动机等)将数控装置发送的进给速度和位移指令信号机械传动机构驱动机床的工作台等执行部件,实现工作进给或快速移动。

([3)基本技术要求

①高精度

②稳定性好

③快速反应

伺服驱动系统_伺服驱动系统

④宽速度调节范围

([4)分类

①步进电机驱动系统

②DC 伺服驱动系统:永磁体直流伺服电动机

③AC 伺服驱动系统:永磁AC伺服电动机

2、开环控制伺服系统

开环进给伺服系统是CNC机床中最简单的伺服系统。致动器通常是步进电机,其控制原理如图2所示。

3、半闭环控制伺服系统

根据反馈控制原理,使用旋转角度测量元件(脉冲编码器,旋转变压器,圆形感应同步器等)和直流伺服电动机位置伺服系统。控制原理如图33所示。

4、闭环控制伺服系统

控制原理如图4所示。

进给伺服系统是CNC系统的主要子系统。如果CNC设备是数控系统的“大脑”和发出“命令”的“命令站”,则进给伺服系统是数控系统的“四肢”,是一种“执行机构” ”。它忠实地执行CNC设备发送的运动命令,并精确控制运动方向,进给速度和执行零件的位移。

伺服驱动系统的组成

机电一体化伺服控制系统具有许多结构和类型,但是从自动控制理论的角度来看,伺服控制系统通常包括控制器,功率放大器,致动器和机械零件。下图显示了系统组成的框图。

伺服驱动系统_伺服驱动系统

1、控制器通常是计算机或PID控制电路。主要任务是转换比较元件输出的偏差信号,以控制执行器按要求工作。

2、功率放大是将输入命令信号与系统的反馈信号进行功率放大。

3、执行器的功能是根据控制信号的要求将各种形式的输入能量转换为机械能,以驱动受控对象工作。机电一体化系统中的执行组件通常是指各种电动机或液压和气动伺服机结构。

4、机械零件是指受控的机构或设备,它是直接实现系统目的的主体。通常包括传动系统,执行器和负载。

5、检测链接是指可以测量输出并将其转换为比较链接所需尺寸的设备。通常包括传感器和转换电路。

在实际的伺服控制系统中,上述每个链接在硬件特性上都不是独立的。几个链接可能在一个硬件中。例如,测速直流电动机既是执行元件又是检测元件。

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