“伺服”一詞源于希臘語“奴隸”的意思。“數(shù)控折彎機伺服電機”可以理解為絕對服從控制信號指揮的電機:在控制信號發(fā)出之前,轉子靜止不動;當控制信號發(fā)出時,轉子立即轉動;當控制信號消失時,轉子能即時停轉。
數(shù)控折彎機伺服電機是自動控制裝置中被用作執(zhí)行元件的微特電機,其功能是將電信號轉換成轉軸的角位移或角速度。
數(shù)控折彎機伺服電機分為交流伺服和直流伺服兩大類
交流數(shù)控折彎機伺服電機的基本構造與交流感應電動機(異步電機)相似。在定子上有兩個相空間位移90°電角度的勵磁繞組Wf和控制繞組WcoWf,接恒定交流電壓,利用施加到Wc上的交流電壓或相位的變化,達到控制電機運行的目的。交流數(shù)控折彎機伺服電機具有運行穩(wěn)定、可控性好、響應快速、靈敏度高以及機械特性和調節(jié)特性的非線性度指標嚴格(要求分別小于10%~15%和小于15%~25%)等特點。
直流數(shù)控折彎機伺服電機基本構造與一般直流電動機相似。電機轉速n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j,式中E為電樞反電動勢,K為常數(shù),j為每極磁通,Ua、Ia為電樞電壓和電樞電流,Ra為電樞電阻,改變Ua或改變φ,均可控制直流伺服電動機的轉速,但一般采用控制電樞電壓的方法,在永磁式直流伺服電動機中,勵磁繞組被永久磁鐵所取代,磁通φ恒定。直流伺服電動機具有良好的線性調節(jié)特性及快速的時間響應。
直流數(shù)控折彎機伺服電機的優(yōu)點和缺點
優(yōu)點:速度控制精確,轉矩速度特性很硬,控制原理簡單,使用方便,價格便宜。
缺點:電刷換向,速度限制,附加阻力,產(chǎn)生磨損微粒(無塵易爆環(huán)境不宜)
交流數(shù)控折彎機伺服電機的優(yōu)點和缺點
優(yōu)點:速度控制特性良好,在整個速度區(qū)內可實現(xiàn)平滑控制,幾乎無振蕩,90%以上的高效率,發(fā)熱少,高速控制,高精確度位置控制(取決于編碼器精度),額定運行區(qū)域內,可實現(xiàn)恒力矩,慣量低,低噪音,無電刷磨損,免維護(適用于無塵、易爆環(huán)境)
缺點:控制較復雜,驅動器參數(shù)需要現(xiàn)場調整PID參數(shù)確定,需要更多的連線。
直流數(shù)控折彎機伺服電機分為有刷和無刷電機。
有刷電機成本低,結構簡單,啟動轉矩大,調速范圍寬,控制容易,需要維護,但維護方便(換碳刷),產(chǎn)生電磁干擾,對使用環(huán)境有要求,通常用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。
無刷電機體積小重量輕,出力大響應快,速度高慣量小,力矩穩(wěn)定轉動平滑,控制復雜,智能化,電子換相方式靈活,可以方波或正弦波換相,電機免維護,高效節(jié)能,電磁輻射小,溫升低壽命長,適用于各種環(huán)境。
交流數(shù)控折彎機伺服電機也是無刷電機,分為同步和異步電機,目前運動控制中一般都用同步電機,其功率范圍大,功率可以做到很大,大慣量,最高轉速低,轉速隨功率增大而勻速下降,適用于低速平穩(wěn)運行場合。
數(shù)控折彎機伺服電機內部的轉子是永磁鐵,驅動器控制U/V/W三相電形成電磁場,轉子在此磁場的作用下轉動,同時電機自帶的編碼器將反饋信號傳給驅動器,對反饋值與目標值進行比較,從而調整轉子轉動的角度,數(shù)控折彎機伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。
什么是數(shù)控折彎機伺服電機?有幾種類型?工作特點是什么?
答:伺服電動機又稱執(zhí)行電動機,在自動控制系統(tǒng)中用作執(zhí)行元件,把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。
數(shù)控折彎機伺服電機分為直流和交流伺服電動機兩大類,其主要特點是,當信號電壓為零時無自轉現(xiàn)象,轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。
交流數(shù)控折彎機伺服電機和無刷直流數(shù)控折彎機伺服電機在性能上有什么區(qū)別?
答:交流數(shù)控折彎機伺服電機的性能要好一些,因為交流伺服是正弦波控制,轉矩脈動?。欢鵁o刷直流伺服是梯形波控制。但無刷直流伺服實現(xiàn)控制比較簡單,便宜。
永磁交流伺服驅動技術的迅猛發(fā)展使直流伺服系統(tǒng)面臨被淘汰的危機。>
20世紀80年代以來,隨著集成電路、電力電子技術和交流可變速驅動技術的發(fā)展,永磁交流伺服驅動技術有了突出的發(fā)展,各國著名電氣廠商相繼不斷推出新的交流數(shù)控折彎機伺服電機和伺服驅動器系列產(chǎn)品。交流伺服系統(tǒng)已成為當代高性能伺服系統(tǒng)的主要發(fā)展方向,使直流伺服系統(tǒng)面臨被淘汰的危機。