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伺服驱动器维护伺服电机主题: CNC系统伺服电机控制

2020-07-05 14:17分类:伺服系统 阅读:

 

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近年来,伺服电动机控制技术正在向三个方向发展: 通信,数字化和智能化. 伺服系统作为数控机床的执行机构,集电力电子设备,控制,驱动和保护于一体伺服电机系统,并随着数字脉宽调制技术,特种电机材料技术,微电子技术和现代控制技术的发展而发展. 到DC,再到发展交流. 本文简要讨论了其技术现状和发展趋势.

一,数控机床伺服系统

(1)开环伺服系统. 开环伺服系统没有检测反馈装置,也没有构成运动反馈控制环. 电动机根据数控装置发出的指令脉冲工作. 没有针对运动错误的检测反馈和处理校正过程. 步进电动机用作驱动装置. 机床的位置精度完全取决于步进电机的步进角精度和机械零件的传动精度,很难满足较高的精度要求. 步进电动机的速度不能很高,并且运动部件的速度受到限制. 但是,步进电动机具有结构简单,可靠性高,成本低的优点,并且其控制电路也很简单. 因此,开环控制系统主要用于不需要高精度和高速度的经济型数控机床.

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(2)全闭环伺服系统. 闭环伺服系统主要由比较连杆,伺服驱动放大器,进给伺服电动机,机械传动装置和线性位移测量装置组成. 它具有检测和反馈校正机床运动部件的运动量的功能,采用直流伺服电机或交流伺服电机作为驱动部件. 直接安装在工作台上的光栅或感应同步器可用作位置检测设备,以形成高精度的全闭环位置控制系统. 该系统的线性位移检测器安装在运动部件上,其精度主要取决于位移检测装置的精度和灵敏度,因此加工精度较高. 然而,机械传动装置的刚性,摩擦阻尼特性和间隙等各种非线性因素对系统的稳定性有很大影响,这使得闭环进给伺服系统的安装和调试更加复杂. 因此,它仅用于高精度和大型CNC机床.

(3)半闭环伺服系统. 半闭环伺服系统的工作原理与全闭环伺服系统的工作原理相同. 伺服电机也用作驱动组件. 位置/速度检测设备可以使用内置于电机中的脉冲编码器,无刷旋转变压器或测速发电机作为闭环位置控制系统,该系统的反馈信号取自电机轴或螺杆,机械传动装置. 馈电系统中的设备位于反馈回路之外,其刚度等非线性因素对系统的稳定性没有影响,安装调试方便. . 机床的定位精度与机械传动装置的精度有关,并且数控装置具有诸如螺距误差补偿和间隙补偿的功能. 在传输设备精度不太高的情况下,可以使用补偿功能将处理精度提高到令人满意的水平. 因此,半闭环伺服系统被广泛应用于数控机床.

第二,出色的伺服电机控制性能

(1)良好的低频特性. 步进电机在低速时容易产生低频振动. 交流伺服电机没有这种现象,运行非常稳定. 交流伺服系统具有共振抑制功能,可以弥补机器的刚性不足,系统内部的频率分析功能可以检测出机器的共振点,方便系统调整.

(2)控制精度高. 交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证. 例如,松下的全数字AC伺服电机. 对于带有17位编码器的电动机,驱动器每收到217 = 131072个脉冲电动机就旋转一次,即,其脉冲当量为360°/ 131072 = 9.89秒. 它是步进电机的等效脉冲的1/655,步进角为1.8°.

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(3)强大的过载能力. 步进电机没有过载能力. 为了克服启动时惯性负载的惯性矩触摸屏维修部,在选择模型时需要选择额定扭矩远大于负载扭矩的电动机,这会浪费扭矩. 交流伺服电机具有很强的过载能力. 例如,松下交流伺服系统中伺服电机的最大扭矩达到额定扭矩的三倍,可用来克服启动时的惯性矩.

(4)快速响应. 步进电机从静止状态加速到额定速度需要200到400毫秒. 交流伺服系统的速度响应相对较快. 例如,松下MSMA 400W交流伺服电机在几毫秒内即可从静态加速到额定速度.

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