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數(shù)控切割機(jī)驅(qū)動器的選配

  目前在數(shù)控切割機(jī)產(chǎn)品里面,很多產(chǎn)品部件,都需要進(jìn)行仔細(xì)的維護(hù)和挑選,特別是新型的數(shù)控切割機(jī)產(chǎn)品,更是需要對數(shù)控切割機(jī)的產(chǎn)品及性能有所了解,否則一但發(fā)生了問題,就很難處理,今天我們就數(shù)控切割機(jī)得驅(qū)動單元的選配進(jìn)行分享下,希望對大家有所幫助。

  驅(qū)動單元包括驅(qū)動裝置和電機(jī)兩部分,對驅(qū)動單元的選購主要在于驅(qū)動裝置的選擇,因為電機(jī)是通用的部件,性能差別只存在于不同的廠家和型號。

  驅(qū)動電機(jī)主要可分為:反應(yīng)式步進(jìn)驅(qū)動電機(jī)、混合式(也稱永磁反應(yīng)式)步進(jìn)驅(qū)動電機(jī)和伺服驅(qū)動電機(jī)三大類。

  反應(yīng)式步進(jìn)驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)子無繞組,由被勵磁的定子繞組產(chǎn)生反應(yīng)力矩實現(xiàn)步進(jìn)運行?;旌鲜讲竭M(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子用永久磁鋼,由勵磁和永磁產(chǎn)生的電磁力矩實現(xiàn)步進(jìn)運行。步進(jìn)電機(jī)受脈沖的控制,通過改變通電的順序可改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向,改變脈沖的頻率可改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。步進(jìn)電機(jī)有一定的步距精度,沒有累積誤差。但步進(jìn)電機(jī)的效率低,拖動負(fù)載的能力不大,脈沖當(dāng)量不能太大,調(diào)速范圍不大。目前步進(jìn)電機(jī)可分為兩相、三相、五相等幾種,常用的是五相步進(jìn)電機(jī)。在過去很長一段時間里,步進(jìn)電機(jī)占很大的市場,但目前正逐步為伺服電機(jī)所取代。

  目前常用的伺服電機(jī)是交流伺服電機(jī),在電機(jī)的軸端裝有光電編碼器,通過檢測轉(zhuǎn)子角度用以變頻控制。從最低轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速,伺服電機(jī)都能平滑運轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)矩波動小。伺服電機(jī)有較長的過載能力,有較小的轉(zhuǎn)動慣量和大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。伺服電機(jī)有很小的啟動頻率,能很快從最低轉(zhuǎn)速加速到額定轉(zhuǎn)速。

  采用交流伺服電機(jī)作為驅(qū)動器件,可以和直流伺服電機(jī)一樣構(gòu)成高精度,高性能的半閉環(huán)或閉環(huán)控制系統(tǒng)。由于交流伺服電機(jī)內(nèi)是無刷結(jié)構(gòu),幾乎不需維修,體積相對較小,有利于轉(zhuǎn)速和功率的提高。目前已經(jīng)在很大范圍內(nèi)取代了直流伺服電機(jī)。采用高速微處理器和專用數(shù)字信號處理機(jī)(DSP)的全數(shù)字化交流伺服系統(tǒng)出現(xiàn)后,原來的硬件伺服控制變?yōu)檐浖欧刂?,一些現(xiàn)代控制理論中的先進(jìn)算法得到實現(xiàn),進(jìn)而大大地提高了伺服系統(tǒng)的性能,因此伺服單元能較大的提高加工效率及加工精度,但伺服驅(qū)動單元的價格也較高。隨著伺服控制技術(shù)的逐步提高,目前伺服驅(qū)動單元正逐步成為驅(qū)動單元的主力軍,伺服驅(qū)動單元的價格也在逐步減低。

  伺服驅(qū)動器有兩種。一種采用脈沖控制方式,此種驅(qū)動器與電機(jī)閉環(huán),但不反饋到數(shù)控系統(tǒng),這種驅(qū)動器在某種程度上可稱為開環(huán)控制的伺服控制。另一種采用電壓控制方式,通過電壓的高低進(jìn)行電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制,電機(jī)的反饋信號通過驅(qū)動器反饋到數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行位置控制。

  選擇驅(qū)動單元時,也要考慮驅(qū)動單元的價格在整臺數(shù)控機(jī)床中的比例。整臺數(shù)控機(jī)床價格較低的一般選擇步進(jìn)驅(qū)動單元,而價格較高的機(jī)床選擇伺服驅(qū)動單元。但選擇驅(qū)動單元的同時,也要考慮驅(qū)動單元與數(shù)控系統(tǒng)的匹配問題,選擇閉環(huán)控制系統(tǒng)時必須選擇閉環(huán)的伺服驅(qū)動單元。交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)。但在一些要求不高的場合也經(jīng)常用步進(jìn)電機(jī)來做執(zhí)行電動機(jī)。所以,在控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素,選用適當(dāng)?shù)目刂齐姍C(jī)。

  目前在數(shù)控切割機(jī)產(chǎn)品里面,很多產(chǎn)品部件,都需要進(jìn)行仔細(xì)的維護(hù)和挑選,特別是新型的數(shù)控切割機(jī)產(chǎn)品,更是需要對數(shù)控切割機(jī)的產(chǎn)品及性能有所了解,否則一但發(fā)生了問題,就很難處理,今天我們就數(shù)控切割機(jī)得驅(qū)動單元的選配進(jìn)行分享下,希望對大家有所幫助。

  驅(qū)動單元包括驅(qū)動裝置和電機(jī)兩部分,對驅(qū)動單元的選購主要在于驅(qū)動裝置的選擇,因為電機(jī)是通用的部件,性能差別只存在于不同的廠家和型號。

  驅(qū)動電機(jī)主要可分為:反應(yīng)式步進(jìn)驅(qū)動電機(jī)、混合式(也稱永磁反應(yīng)式)步進(jìn)驅(qū)動電機(jī)和伺服驅(qū)動電機(jī)三大類。

  反應(yīng)式步進(jìn)驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)子無繞組,由被勵磁的定子繞組產(chǎn)生反應(yīng)力矩實現(xiàn)步進(jìn)運行?;旌鲜讲竭M(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子用永久磁鋼,由勵磁和永磁產(chǎn)生的電磁力矩實現(xiàn)步進(jìn)運行。步進(jìn)電機(jī)受脈沖的控制,通過改變通電的順序可改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向,改變脈沖的頻率可改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。步進(jìn)電機(jī)有一定的步距精度,沒有累積誤差。但步進(jìn)電機(jī)的效率低,拖動負(fù)載的能力不大,脈沖當(dāng)量不能太大,調(diào)速范圍不大。目前步進(jìn)電機(jī)可分為兩相、三相、五相等幾種,常用的是五相步進(jìn)電機(jī)。在過去很長一段時間里,步進(jìn)電機(jī)占很大的市場,但目前正逐步為伺服電機(jī)所取代。

  目前常用的伺服電機(jī)是交流伺服電機(jī),在電機(jī)的軸端裝有光電編碼器,通過檢測轉(zhuǎn)子角度用以變頻控制。從最低轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速,伺服電機(jī)都能平滑運轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)矩波動小。伺服電機(jī)有較長的過載能力,有較小的轉(zhuǎn)動慣量和大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。伺服電機(jī)有很小的啟動頻率,能很快從最低轉(zhuǎn)速加速到額定轉(zhuǎn)速。

  采用交流伺服電機(jī)作為驅(qū)動器件,可以和直流伺服電機(jī)一樣構(gòu)成高精度,高性能的半閉環(huán)或閉環(huán)控制系統(tǒng)。由于交流伺服電機(jī)內(nèi)是無刷結(jié)構(gòu),幾乎不需維修,體積相對較小,有利于轉(zhuǎn)速和功率的提高。目前已經(jīng)在很大范圍內(nèi)取代了直流伺服電機(jī)。采用高速微處理器和專用數(shù)字信號處理機(jī)(DSP)的全數(shù)字化交流伺服系統(tǒng)出現(xiàn)后,原來的硬件伺服控制變?yōu)檐浖欧刂?,一些現(xiàn)代控制理論中的先進(jìn)算法得到實現(xiàn),進(jìn)而大大地提高了伺服系統(tǒng)的性能,因此伺服單元能較大的提高加工效率及加工精度,但伺服驅(qū)動單元的價格也較高。隨著伺服控制技術(shù)的逐步提高,目前伺服驅(qū)動單元正逐步成為驅(qū)動單元的主力軍,伺服驅(qū)動單元的價格也在逐步減低。

  伺服驅(qū)動器有兩種。一種采用脈沖控制方式,此種驅(qū)動器與電機(jī)閉環(huán),但不反饋到數(shù)控系統(tǒng),這種驅(qū)動器在某種程度上可稱為開環(huán)控制的伺服控制。另一種采用電壓控制方式,通過電壓的高低進(jìn)行電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制,電機(jī)的反饋信號通過驅(qū)動器反饋到數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行位置控制。

  選擇驅(qū)動單元時,也要考慮驅(qū)動單元的價格在整臺數(shù)控機(jī)床中的比例。整臺數(shù)控機(jī)床價格較低的一般選擇步進(jìn)驅(qū)動單元,而價格較高的機(jī)床選擇伺服驅(qū)動單元。但選擇驅(qū)動單元的同時,也要考慮驅(qū)動單元與數(shù)控系統(tǒng)的匹配問題,選擇閉環(huán)控制系統(tǒng)時必須選擇閉環(huán)的伺服驅(qū)動單元。交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)。但在一些要求不高的場合也經(jīng)常用步進(jìn)電機(jī)來做執(zhí)行電動機(jī)。所以,在控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素,選用適當(dāng)?shù)目刂齐姍C(jī)。

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