变频器的性能是,同时改变电压和频率,使用可调节或可变化的速度驱动,就能重新构建了转矩-速度曲线,AC感应电机是速度系统的主要环节。驱动技术在性能上的持续提高,将无刷PM和AC感应电机,也带入了驱动市场的竞争,但是无刷PM电机仍然在控制领域中占主导地位。AC感应电机不适应在低速和高速中使用。在伺服位移系统中使用一个无刷PM电机,通常采用50kW(67hp)或更高的功率的系统。AC感应电机通常在恒速或变速系统中。混合的方案系统比较少见。其他电机也能部分实现,但是在性能上过AC感应电机或无刷PM电机的方案较少。无刷PM电机在速度控制中,对1kW(1.37hp)的DC有刷电机的速度控制或更小功率的应用市场中造成了一定的冲击。
所以消除了背隙、磨损、卡死问题,运动更加平滑。突出了更高精度、高速度、高加速度、响应快、运动平滑、控制精度高、可靠性好体积紧凑、外形高度低、长寿命、免维护等特点。.如何选用电动缸、滑台、精密平台类产品?其成本是如何计算的?选择致动执行器类产品关键要看您对运动参数有什么样的要求,可以根据您需要的应用来确定具体运动参数等技术条件,这些参数要符合您的实际需要,既要满足应用要求并留有余地,也不要提得太高,否则其成本可能会数倍于标准型产品。举例来说,如果0.1mm精度够用的话,就不要选0.01mm的参数。其它如负载能力、速度等也是如此。另外一个给用户的选型建议是,如果不是必须,推拉力或负重、速度、定位精度这三个主要参数不要同时要求很高。
使原来的直流伺服面临被淘汰的。90年代以后,世界各国已经商品化了的交流伺服系统是采用全数字控制的正弦波电动机伺服驱动。交流伺服驱动装置在传动领域的发展日新月异。永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较,⑴无电刷和换向器,因此工作可靠,对维护和保养要求低。⑵定子绕组散热比较方便。⑶惯量小,易于提高系统的快速性。⑷适应于高速大力矩工作状态。⑸同功率下有较小的体积和重量。A:伺服电机可以用在会受水或油滴侵袭的场所,但是它不是全防水或防油的。因此,伺服电机不应当放置或使用在水中或油侵的环境中。B:如果伺服电机连接到一个减速齿轮,使用伺服电机时应当加油封,C:伺服电机的电缆不要浸没在油或水中。A:确保电缆不因外部弯曲力或自身重量而受到力矩或垂直负荷。
使直流伺服系统面临被淘汰的。永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较,⑴无电刷和换向器,运行更可靠,免维护*****。⑵定子绕组发热大大减少。⑶惯量小,系统快速响应性好。⑷高速大力矩工作状态好。⑸相同功率积小重量轻。自从德国MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年*****贸易博览会上正式推出MAC永磁交流伺服电机驱动系统开始,标志着新一代交流伺服技术已经成熟。到1980年代中后期,各大公司都已有了完整的系列产品,整个伺服装置市场都转向了交流系统。早期的模拟系统在诸如零漂、抗干扰、可靠性、精度和柔性等方面存在不足,尚不能完全满足运动控制的要求,近年来随着微处理器、*数字信号处理器(DSP)的应用。
使用控制器或伺服上抑制零飘的参数,仔细调整,使电机的转速趋近于零。由于零漂本身也有一定的随机性,所以,不必要求电机转速*为零。再次通过控制器将伺服使能信号放开,在控制器上输入一个较小的比例增益,至于多大算较小,这只能凭感觉了,如果实在不放心,就输入控制器能允许的*小值。将控制器和伺服的使能信号打开。这时,电机应该已经能够按照运动指令大致做出动作了。细调控制参数,确保电机按照控制器的指令运动,这是必须要做的工作,而这部分工作,更多的是经验,这里只能从略了。在进给时出现窜动现象,测速信号不稳定,如编码器有裂纹;接线端子接触不良,如螺钉松动等;当窜动发生在由正方向运动与反方向运动的换向瞬间时,大多发生在起动加速段或低速进给时。
图11-88显示了图伺服控制器,以便您可以看到一些分歧与其他类型的电机控制器。该控制器在此图是直流伺服电机。该控制器有三个港口,使信号或发送信号的控制器。电源供应器,伺服电机,和转速表连接到端口P3底部的控制器。你可以看到,电源电压为115伏单相交流。一个主要的断开连接的一系列与李线。在李和N线路供电的隔离降压变压器。二次电压跨前可以是任何电压的20和85伏特。该控制器接地端8。你应该记住,地面在这一点上是用来提供短路保护所有金属部件的系统。该伺服电机连接到终端控制器在第4和第5。终端5+和终端4-.3号候机楼提供了地面的屏蔽的连接线,电机和控制器。在转速表连接到终端1和2。2号候机楼是+和终点站1-.在此盾构电缆接地电动机。
典型生产厂家如德国西门子、美国科尔摩根和日本松下及安川等公司。日本安川电机制作所推出的小型交流伺服电动机和驱动器,其中D系列适用于数控机床(*转速为1000r/min,力矩为0.25~2.8N.m),R系列适用于机器人(*转速为3000r/min,力矩为0.016~0.16N.m)。之后又推出M、F、S、H、C、G六个系列。20世纪90年代先后推出了新的D系列和R系列。由旧系列矩形波驱动、8051单片机控制改为正弦波驱动、80C、154CPU和门阵列芯片控制,力矩波动由24%降低到7%,并提高了可靠性。这样,只用了几年时间形成了八个系列(功率范围为0.05~6kW)较完整的体系,满足了工作机械、搬运机构、焊接机械人、装配机器人、电子部件、加工机械、印刷机、高速卷绕机、绕线机等的不同需要。
易于与上层系统连接进行数据传输,便于故障诊断、加强保护和功能,使系统智能化(如有些变频器具有自调整功能)。伺服系统在机电设备中具有重要的地位,伺服系统的发展经历了由液压到电气的过程。电气伺服系统根据所驱动的电机类型分为直流(DC)伺服系统和交流(AC)伺服系统。50年代,无刷电机和直流电机实现了产品化,并在计算机外围设备和机械设备上获得了广泛的应用。70年代则是直流伺服电机的应用*为广泛的时代。从70年代后期到80年代初期,随着微处理器技术、大功率高性能半导体功率器件技术和电机永磁材料制造工艺的发展及其性能价格比的日益提高,交流伺服技术-交流伺服电机和交流伺服控制系统逐渐成为主导产品。交流伺服驱动技术已经成为工业领域实现自动化的基础技术。
转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单,便宜。交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似.其定子上装有两个位置互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制信号电压Uc。所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性,无“自转”现象和快速响应的性能,它与普通电动机相比,应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。目前应用较多的转子结构有两种形式:一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的转动惯量,转子做得细长;另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子。
转矩:伺服电机和步进电机的转矩单位均为Nm,它表示电机出力的大小。伺服电机的转矩可分为零速转矩和额定转矩二种。零速转矩是仅对伺服电机而言。当电机的转速升高时,由于电机的铁损、机械损耗等损耗增大,为了使电机的温升不过允许值,电机在高速时的转矩会略有下降。而电机铁损等损耗,与驱动器的PWM调制频率的高低、电流谐波等指标有相当大的关系。所以,零速转矩是指,伺服电机在极低转速下,当相电流为额定电流时产生的转矩。额定转矩是指在伺服电机相电流为额定电流时,电机运行在额定转速下产生的转矩。ST-M系列伺服电机和EP100系列伺服驱动器配套时,伺服驱动器产生优良的电流指标后,ST-M伺服电机的零速转矩即为额定转矩。