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:劉強
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小型、低慣量伺服電機
新機型SGMVH追求小型、低慣量,額定輸出功率22~75kW,額定轉(zhuǎn)速1500/800min-1。
● 與舊型SGMBH的比較:
轉(zhuǎn)動慣量:75%~50%
質(zhì)量 :60%~80%
SGMAH-A5B1A21 SGMAH-04AAA4S
SGMAH-01AAA41+SGDM-01ADA SGMAH-01AAA4C+SGDM-01ADA
SGMAH-02AAA41+SGDM-02ADA SGMAH-02AAA4C+SGDM-02ADA
SGMAH-04AAA41+SGDM-04ADA SGMAH-04AAA4C+SGDM-04ADA
SGMAH-08AAA41+SGDM-08ADA
整定時間縮短
由于新控制算法的擴充,實現(xiàn)了模式跟蹤控制,制振控制,強化了對振動的控制。因此,即使低剛性機械其定位整定時間亦可縮短1/3。
● 高速·高精度驅(qū)動
實現(xiàn)了zui高轉(zhuǎn)速5000min-1(SGMAH,SGMPH,SGMSH形)。
此外,因采用了高分辨率串行編碼器(16,17bits),提高了定位精度。d-q軸變換電流控制系統(tǒng)的采用,轉(zhuǎn)矩控制精度(重復性)亦提高了±5%至±2%
伺服電機工作原理
1.伺服主要靠脈沖來定位,基本上可以這樣理解,伺服電機接收到1個脈沖,就會旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應的角度,從而實現(xiàn)位移,因為,伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能,所以伺服電機每旋轉(zhuǎn)一個角度,都會發(fā)出對應數(shù)量的脈沖,這樣,和伺服電機接受的脈沖形成了呼應,或者叫閉環(huán),如此一來,系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機,同時又收了多少脈沖回來,這樣,就能夠很精確的控制電機的轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)精確的定位,可以達到0.001mm。直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低,結(jié)構(gòu)簡單,啟動轉(zhuǎn)矩大,調(diào)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,對環(huán)境有要求。因此它可以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,轉(zhuǎn)動平滑,力矩穩(wěn)定??刂茝碗s,容易實現(xiàn)智能化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。電機免維護,效率很高,運行溫度低,電磁輻射很小,長壽命,可用于各種環(huán)境。
2.交流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,它的功率范圍大,可以做到很大的功率。大慣量,zui高轉(zhuǎn)動速度低,且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運行的應用。
3.伺服電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,驅(qū)動器控制的U/V/W三相電形成電磁場,轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動,同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器,驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標值進行比較,調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。
什么是伺服電機?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(zhuǎn)換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。
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(zhuǎn)現(xiàn)象,轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降,
請問交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上有什么區(qū)別?
答:交流伺服要好一些,因為是正弦波控制,轉(zhuǎn)矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單,便宜。
永磁交流伺服電動機 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(qū)動技術的發(fā)展,永磁交流伺服驅(qū)動技術有了突出的發(fā)展,各國電氣廠商相繼推出各自的交流伺服電動機和伺服驅(qū)動器系列產(chǎn)品并不斷完善和更新。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,使原來的直流伺服面臨被淘汰的危機。90年代以后,世界各國已經(jīng)商品化了的交流伺服系統(tǒng)是采用全數(shù)字控制的正弦波電動機伺服驅(qū)動。交流伺服驅(qū)動裝置在傳動領域的發(fā)展日新月異。永磁交流伺服電動機同直流伺服電動機比較,主要優(yōu)點有: ⑴無電刷和換向器,因此工作可靠,對維護和保養(yǎng)要求低。 ⑵定子繞組散熱比較方便。 ⑶慣量小,易于提高系統(tǒng)的快速性。 ⑷適應于高速大力矩工作狀態(tài)。 ⑸同功率下有較小的體積和重量。 自從德國MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年漢諾威貿(mào)易博覽會上正式推出MAC永磁交流伺服電動機和驅(qū)動系統(tǒng),這標志著此種新一代交流伺服技術已進入實用化階段。到20世紀80年代中后期,各公司都已有完整的系列產(chǎn)品。整個伺服裝置市場都轉(zhuǎn)向了交流系統(tǒng)。早期的模擬系統(tǒng)在諸如零漂、抗干擾、可靠性、精度和柔性等方面存在不足,尚不能*運動控制的要求,近年來隨著微處理器、新型數(shù)字信號處理器(DSP)的應用,出現(xiàn)了數(shù)字控制系統(tǒng),控制部分可*由軟件進行,分別稱為摪朧只瘮或摶旌鮮綌、撊只瘮?shù)挠来沤涣魉欧到y(tǒng)。 到目前為止,高性能的電伺服系統(tǒng)大多采用永磁同步型交流伺服電動機,控制驅(qū)動器多采用快速、準確定位的全數(shù)字位置伺服系統(tǒng)。典型生產(chǎn)廠家如德國西門子、美國科爾摩根和日本松下及安川等公司。 日本安川電機制作所推出的小型交流伺服電動機和驅(qū)動器,其中D系列適用于數(shù)控機床(zui高轉(zhuǎn)速為1000r/min,力矩為0.25~2.8N.m),R系列適用于機器人(zui高轉(zhuǎn)速為3000r/min,力矩為0.016~0.16N.m)。之后又推出M、F、S、H、C、G 六個系列。20世紀90年代先后推出了新的D系列和R系列。由舊系列矩形波驅(qū)動、8051單片機控制改為正弦波驅(qū)動、80C、154CPU和門陣列芯片控制,力矩波動由24%降低到7%,并提高了可靠性。這樣,只用了幾年時間形成了八個系列(功率范圍為0.05~6kW)較完整的體系,滿足了工作機械、搬運機構(gòu)、焊接機械人、裝配機器人、電子部件、加工機械、印刷機、高速卷繞機、繞線機等的不同需要。 以生產(chǎn)機床數(shù)控裝置而的日本法那克(Fanuc)公司,在20世紀80年代中 期也推出了S系列(13個規(guī)格)和L系列(5個規(guī)格)的永磁交流伺服電動機。L系列 有較小的轉(zhuǎn)動慣量和機械時間常數(shù),適用于要求特別快速響應的位置伺服系統(tǒng)。 日本其他廠商,例如:三菱電動機(HC-KFS、HC-MFS、HC-SFS、HC-RFS和HC-UFS系列)、東芝精機(SM系列)、大隈鐵工所(BL系列)、三洋電氣(BL系列)、立石電機(S系列)等眾多廠商也進入了永磁交流伺服系統(tǒng)的競爭行列。 德國力士樂公司(Rexroth)的Indramat分部的MAC系列交流伺服電動機共有7個機座號92個規(guī)格。 德國西門子(Siemens)公司的IFT5系列三相永磁交流伺服電動機分為標準型和短型兩大類,共8個機座號98種規(guī)格。據(jù)稱該系列交流伺服電動機與相同輸出力矩的直流伺服電動機IHU系列相比,重量只有后者的1/2,配套的晶體管脈寬調(diào)制驅(qū)動器6SC61系列,zui多的可供6個軸的電動機控制。 德國博世(BOSCH)公司生產(chǎn)鐵氧體永磁的SD系列(17個規(guī)格)和稀土永磁的SE系列(8個規(guī)格)交流伺服電動機和Servodyn SM系列的驅(qū)動控制器。 美國的伺服裝置生產(chǎn)公司Gettys曾一度作為Gould 電子公司一個分部(Motion Control Division),生產(chǎn)M600系列的交流伺服電動機和A600 系列的伺服 驅(qū)動器。后合并到AEG,恢復了Gettys名稱,推出A700全數(shù)字化的交流伺服系統(tǒng)。 美國A-B(ALLEN-BRADLEY)公司驅(qū)動分部生產(chǎn)1326型鐵氧體永磁交流伺服電動機和1391型交流PWM伺服控制器。電動機包括3個機座號共30個規(guī)格。 I.D.(Industrial Drives)是美國的科爾摩根(Kollmorgen)的工業(yè)驅(qū)動分部,曾生產(chǎn)BR-210、BR-310、BR-510 三個系列共41個規(guī)格的無刷伺服電動機和BDS3型伺服驅(qū)動器。自1989年起推