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近些年来,有目共睹的是:人民生活水平在日益的提高,消费也在不断的攀升,随着认知度以及对自身生活品质的要求不断被提到日程上,消费者不仅对内在物质的品质提出了要求,还在包装上也提出了相应的要求,这就使得生产厂商不得不将自己的生产设备更新换代,以加快生产,更高要求的满足人们的需求,所以自动化数控设备被引入了生产,同时变频器、伺服电机更是得到了广泛的应用。
 
根据近些年来的观察以及发展趋势可知,伺服电机控制技术正在向数字化、智能化、交流化的方向发展,那么作为数控机床的一部分,同时也作为实行机构来说,伺服电机要怎么样的被的利用于各大数控机床呢?随着数字脉宽调制技术,微电子技术、现在控制技术的不断进步,日新月异的进程中,对伺服电机的技术、现状以及发展趋势做一个简要的探讨。
 
2、伺服电机概况
目前,在生产中,大家通常所使用的是交流伺服电机,以交流伺服电机为例,来分析其结构的组成。
交流伺服电机大致上可分为两大部分,即转子和定子部分。其中,大家一般常用的鼠笼形转子和非磁性杯行转子就是这里所说的转子部分。那么定子部分呢?常用的定子结构与旋转变压器的定子有异曲同工之处,他们都是在定子铁心中安顿着空间互成90度的两相绕组组成,故此,伺服电机也可被称为是两相的交流电动机。
在两种常用的转子结构中,鼠笼形转子交流伺服电机由转子铁心,转轴以及转子绕组组成,而非磁性杯形转子交流伺服电机的外定子与鼠笼形的定子结构完全一样,而内定子确有着差别,它是由环形的钢片叠成,作为电机磁路的一部分,内定子通常不放绕组,只是代替鼠笼转子的铁心而已。
但是依据目前市场的情况来看,一般被广泛应用的是鼠笼形转子伺服电机,因为非磁性杯形转子的惯量小,轴承摩擦阻转矩小。还因为它的转子之间没有齿槽,导致定、转子之间没有齿槽粘合的现象,在恒速转动时,抖动的现象不会发生,但是在相同的体积和重量下,以的功率范围内来看,杯形转子伺服电机比鼠笼形转子伺服电机所产生的启动转矩和输出功率都小,与此同时,杯形转子伺服电机的构造和制造工艺相对来说更复杂。故此,杯形转子伺服电机只有在要求运转平稳的某些场合下才被使用(如:积分电路)。
3、伺服电机在数控上的应用
3.1伺服电机在数控系统中的应用特点
交流伺服电机是无刷电机的一种,但是它分为同步和异步电机,在运动控制中较常见的是同步电机,就因为它可以做到很大的功率,在转动的情形下,速度低,并且随着功率增大而快速降低,因此适合做低速平稳运行的应用。故此精度高,调速范围宽、能在低速时输出大的转矩,还有快速响应且无超调就是其的特点。
3.2伺服电机较之其它电动机有那些优势
交流伺服电机在很多方面的性能都优于步进电机,虽然在一些特殊的场合或者在一些要求不高的场合经常用步进电机来做执电动机,但是交流伺服电机依然是呼声应用广的电机,那么比之步进电机有那些方面的不同呢?
其一在控制精度上的不同。交流伺服电机的控制精度是由电机轴后端的旋转编码器保证,而两相步进电机的距角一般为3.6度、18度,五相混合式步进电机距角为0.72度、0.36度。
其二、低频特性的不同。步进电机在低速时容易出现低频振动的现象。由于步进电机工作原理的特性决定了低频振动的现象,而这种现象对于机器的正常运转来说是有害而无利的,但是交流伺服电机的运转却的平稳,即使是在低的速度下,也能保持平稳性而不会出现振动。那是因为交流伺服系统具有共振抑制的功能,在系统的内部存在着频率解析机能,在检测到机械有共振点的时候就会适时的进行调整.
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