盤點(diǎn)各類型伺服電動(dòng)缸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理
隨著工業(yè)科技的發(fā)展，國內(nèi)伺服電動(dòng)缸系統(tǒng)慢慢崛起，在許多設(shè)備工業(yè)中應(yīng)用廣泛。伺服電動(dòng)缸系統(tǒng)具有高速響應(yīng)、定位準(zhǔn)、運(yùn)行平穩(wěn)等特點(diǎn)，下面簡單介紹下各種伺服電動(dòng)缸系統(tǒng)特點(diǎn)。
1、直流伺服電動(dòng)缸系統(tǒng)工作原理
直流伺服電動(dòng)缸引入了機(jī)械換向裝置。其成本高，故障多，維護(hù)困難，經(jīng)常因碳刷產(chǎn)生的火花而影響生產(chǎn)，并對其他設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。同時(shí)機(jī)械換向器的換向能力，限制了電動(dòng)機(jī)的容量和速度。電動(dòng)機(jī)的電樞在轉(zhuǎn)子上，使得電動(dòng)機(jī)效率低，散熱差。為了減小電樞的漏感，轉(zhuǎn)子變得短粗，改善換向能力，影響了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。
直流伺服電動(dòng)缸的工作原理是建立在電磁力定律基礎(chǔ)上。與電磁轉(zhuǎn)矩相關(guān)的是互相獨(dú)立的兩個(gè)變量主磁通與電樞電流，它們分別控制勵(lì)磁電流與電樞電流，可方便地進(jìn)行轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速控制。另一方面從控制角度看，直流伺服的控制是一個(gè)單輸入單輸出的單變量控制系統(tǒng)，經(jīng)典控制理論完全適用于這種系統(tǒng)，因此，直流伺服系統(tǒng)控制簡單，調(diào)速性能優(yōu)異，在數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)中曾占據(jù)著主導(dǎo)地位。
2、交流伺服電動(dòng)缸系統(tǒng)
針對直流電動(dòng)缸的缺陷，如果將其做“里翻外”的處理，即把電驅(qū)繞組裝在定子、轉(zhuǎn)子為永磁部分，由轉(zhuǎn)子軸上的編碼器測出磁極位置，就構(gòu)成了永磁無刷電動(dòng)機(jī)，同時(shí)隨著矢量控制方法的實(shí)用化，使交流伺服系統(tǒng)具有良好的伺服特性。其調(diào)速范圍大、精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等良好的技術(shù)性能，使其動(dòng)、靜態(tài)特性可與直流伺服系統(tǒng)相媲美。同時(shí)可實(shí)現(xiàn)弱磁高速控制，拓寬了系統(tǒng)的調(diào)速范圍，適應(yīng)了高性能伺服驅(qū)動(dòng)的要求。
3、步進(jìn)伺服電動(dòng)缸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理
步進(jìn)伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，符合系統(tǒng)數(shù)字化發(fā)展需要，但精度差、能耗高、速度低，且其功率越大移動(dòng)速度越低。特別是步進(jìn)伺服易于失步，使其主要用于速度與精度要求不高的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床及舊設(shè)備改造。
步進(jìn)伺服是一種用脈沖信號進(jìn)行控制，并將脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移的控制系統(tǒng)。其角位移與脈沖數(shù)成正比，轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比，通過改變脈沖頻率可調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。如果停機(jī)后某些繞組仍保持通電狀態(tài)，則系統(tǒng)還具有自鎖能力。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)一周都有固定的步數(shù)，如500步、1000步、50000步等等，從理論上講其步距誤差不會累計(jì)。
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