❶ 設計數控機床伺服進給傳動裝置的目的是什麼
數控機床進給伺服裝置是以機床移動部件的位置和速度作為控制量的自動控制系回統。伺服答系統是數控裝置和機床的聯系環節,用於接收數控裝置插補器發出的進給脈沖或位移量信息,經過一定的信號轉換和電壓,電流,功率放大,由伺服電機帶動傳動機構,最後轉化為機床工作台相對於刀具的直線位移或回轉位移。
❷ 伺服電機有什麼用
伺服電機可普通電機的主要區別是啟、停快,這就要求它具有旋轉慣量小,啟動力矩大版,制動迅速的權特點;為了精確獲得電機轉子的位置,往往還帶有與轉子同軸的旋轉編碼器。
伺服電機用途十分廣泛,凡是需要精確定位的運動控制,都有可能用到伺服電機,如數控機床、舵機。
伺服電機一般與伺服驅動器、控制器(數控系統或其他電腦控制系統)配套使用,實現閉環控制。
變頻器一般用來控制普通感應電機,他無法像伺服電機系統做到精確定位和快速的反應。
❸ 伺服液壓機的主要用途是什麼
主要用途是沖壓、模鍛、壓裝、校直等工藝。
伺服液壓機簡介
伺服液壓機是應用伺服電機驅動主傳動油泵,減少控制閥迴路,對液壓機滑塊進行控制的一種節能高效液壓機。
伺服液壓機優點
1.具有節能、雜訊低、溫升小、柔性好、效率高、維修方便等優點,可以取代現有的大多數普通液壓機,根據加工工藝和生產節拍不同,伺服驅動液壓機比較傳統液壓機可節電 30%~70%。
2.在一般工況下,10 台伺服液壓機產生的雜訊比一台同樣規格的普通液壓機產生的雜訊還要低。
3.伺服液壓機液壓系統發熱量一般為傳統液壓機的
10%~30%。伺服控制液壓機的油箱可以比傳統液壓機油箱小,換油時間也可延長,故伺服驅動液壓機消耗的液壓油一般只有傳統液壓機的
50%左右。
4.伺服驅動液壓機的壓力、速度、位置為全閉環數字控制,自動化程度高,精度好。另外其壓力、速度可編程式控制制,滿足各種工藝需要,還可以實現遠程自動控制。
5.通過適當的加減速控制及能量優化,伺服控制液壓機的速度可大幅提高,工作節拍比傳統液壓機提高數倍,可達到 10/min~15/min。
6.由於取消了液壓系統中的比例伺服液壓閥、調速迴路、調壓迴路,液壓系統大大簡化。對液壓油的清潔度要求遠遠小於液壓比例伺服系統,減少了液壓油污染對系統的影響。
❹ CNC系統中的伺服驅動裝置是有什麼作用
伺服驅動器是用來控制伺服電機的一種控制器,其作用類似於變頻器作用於普通交流馬達,屬於伺服系統的一部分。 目前主流的伺服驅動器均採用數字信號處理器(DSP)作為控制核心,可以實現比較復雜的控制演算法,實現數字化、網路化和智能化。功率器件普遍採用以智能功率模塊(IPM)為核心設計的驅動電路,IPM內部集成了驅動電路,同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路,在主迴路中還加入軟啟動電路,以減小啟動過程對驅動器的沖擊。 功率驅動單元首先通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進行整流,得到相應的直流電。經過整流好的三相電或市電,再通過三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來驅動三相永磁式同步交流伺服電機。功率驅動單元的整個過程可以簡單的說就是AC-DC-AC的過程。整流單元(AC-DC)主要的拓撲電路是三相全橋不控整流電路。 伺服驅動器一般可以採用位置、速度和力矩三種控制方式,主要應用於高精度的定位系統,目前是傳動技術的高端。隨著伺服系統的大規模應用,伺服驅動器使用、伺服驅動器調試、伺服驅動器維修都是伺服驅動器在當今比較重要的技術課題,越來越多工控技術服務商對伺服驅動器進行了技術深層次研究。
❺ 伺服驅動器的作用是什麼什麼情況下需要適合加用伺服驅動器
伺服驅動器是用來控制伺服電機的一種控制器, 伺服驅動器其作用類似於變頻器作用於普通交流馬達,屬於伺服系統的一部分。 目前主流的伺服驅動器均採用數字信號處理器(DSP)作為控制核心,可以實現比較復雜的控制演算法,實現數字化、網路化和智能化。功率器件普遍採用以智能功率模塊(IPM)為核心設計的驅動電路,IPM內部集成了驅動電路,同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路,在主迴路中還加入軟啟動電路,以減小啟動過程對驅動器的沖擊。 功率驅動單元首先通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進行整流,得到相應的直流電。經過整流好的三相電或市電,再通過三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來驅動三相永磁式同步交流伺服電機。功率驅動單元的整個過程可以簡單的說就是AC-DC-AC的過程。整流單元(AC-DC)主要的拓撲電路是三相全橋不控整流電路。 伺服驅動器一般可以採用位置、速度和力矩三種控制方式,主要應用於高精度的定位系統,目前是傳動技術的高端。隨著伺服系統的大規模應用,伺服驅動器使用、伺服驅動器調試、伺服驅動器維修都是伺服驅動器在當今比較重要的技術課題,越來越多工控技術服務商對伺服驅動器進行了技術深層次研究
❻ 伺服傳動技術它分別應用在什麼場合
伺服系統最初用於船舶的自動駕駛、火炮控制和指揮儀中,後來逐漸推廣專到很多領域,特別是自動車屬床、天線位置控制、導彈和飛船的制導等。
1,採用伺服系統主要是為了達到下面幾個目的:
以小功率指令信號去控制大功率負載。
火炮控制和船舵控制就是典型的例子。
2,在沒有機械連接的情況下,由輸入軸控制位於遠處的輸出軸,實現遠距同步傳動。
3,使輸出機械位移精確地跟蹤電信號,如記錄和指示儀表等。
現如今伺服系統按所用驅動元件的類型可分成三大類:
機電伺服系統(數控機床)、液壓伺服系統(注塑機)、氣動伺服系統(紡織機械)
伺服技術已經歷過快速發展時期,因此伺服驅動產品在工業生產中的應用十分廣泛,市場上的相關產品種類很多:從普通電機、變頻電機、伺服電機、變頻器、伺服控制器到運動控制器、單軸控制器、多軸控制器、可編程式控制制器、上位控制單元乃至車間級和廠級監控工作站等一應俱全。
伺服產品能夠滿足各種產品製造廠家近乎苛刻的要求,幾乎工業生產的所有領域都成為伺服系統的應用對象,如圖。
伺服技術應用場合
❼ 機電一體化系統中伺服機構的作用是什麼
1,機電一體化系統中伺服機構的作用是什麼?
伺服控制系統是一種能夠跟蹤輸入的指令信號進行動作,從而獲得精確的位置、速度及動力輸出的自動控制系統。機械傳動是一種把動力機產生的運動和動力傳遞給執行機構的中間裝置,是一種扭矩和轉速的變換器,其目的是在動力機與負載之間使扭矩得到合理的匹配,並可通過機構變換實現對輸出的速度調節。在機電一體化系統中,伺服電動機的伺服變速功能在很大程度上代替了傳統機械傳動中的變速機構,只有當伺服電機的轉速范圍滿足不了系統要求時,才通過傳動裝置變速。由於機電一體化系統對快速響應指標要求很高,因此機電一體化系統中的機械傳動裝置不僅僅是解決伺服電機與負載間的力矩匹配問題。而更重要的是為了提高系統的伺服性能。為了提高機械繫統的伺服性能,要求機械傳動部件轉動慣量小、摩擦小、阻尼合理、剛度大、抗振性好、間隙小,並滿足小型、輕量、高速、低雜訊和高可靠性等要求。
2,如何保證機電一體化系統具有良好的伺服特性?
在系統設計時,應綜合考其性能指標,阻尼比一般取的欠阻尼系統,既能保證振盪在一定的范圍內,過渡過程較平穩,過渡過程時間較短,又具有較高的靈敏度。
設計機械繫統時,應盡量減少靜摩擦和降低動、靜摩擦之差值,以提高系統的精度、穩定性和快速響應性。機電一體化系統中,常常採用摩擦性能良好的塑料——金屬滑動導軌、滾動導軌、滾珠絲杠、靜、動壓導軌;靜、動壓軸承、磁軸承等新型傳動件和支承件,並進行良好的潤滑。
轉動慣量對伺服系統的精度、穩定性、動態響應都有影響。慣量大,系統的機械常數大,響應慢。慣量大,值將減小,從而使系統的振盪增強,穩定性下降;慣量大,會使系統的固有頻率下降,容易產生諧振,因而限制了伺服帶寬,影響了伺服精度和響應速度。慣量的適當增大隻有在改善低速爬行時有利。因此,機械設計時在不影響系統剛度的條件下,應盡量減小慣量。
應盡量減小或消除間隙,目前在機電一體化系統中,廣泛採取各種機械消隙機構來消除齒輪副、螺旋副等傳動副的間隙。
❽ 伺服電機制動器是干什麼用的啊,
伺服電機制動器,又稱抱閘,是得電釋放的一個元件,一般選擇帶有制動專器的伺服電機後,屬是和電機一體的。一般採用DC24V電源動作。
主要用於斷電後,鎖住伺服電機轉子軸。
一般用於垂直伺服軸上面,防止突然斷電,垂直負載由於重力作用會帶動電機旋轉下滑,從而產生危險。
❾ 伺服系統的作用是什麼
伺服驅動系統(Servo System)簡稱伺服系統,是一種以機械位置或角度作為控制對象的自動回控制系統,例如數控車床等答。使用在伺服系統中的驅動電機要求具有響應速度快、定位準確、轉動慣量(使用在電機系統中的伺服電機轉動慣量較大,為了能夠和絲杠等機械部件直接相連。伺服電機有一種專門的小慣量電機,為了得到極高的響應速度。但這類電機的過載能力低,當使用在進給伺服系統中時,必須加減速裝置。轉動慣量反映了系統的加速度特性,在選擇伺服電機時,系統的轉動慣量不能大於電機轉數慣量的3倍)較大等特點,這類專用的電機稱為伺服電機。當然,其基本工作原理和普通的交直流電動機沒有什麼不同。該類電機的專用驅動單元稱為伺服驅動單元,有時簡稱為伺服,一般其內部包括電流、速度/或位置閉環。
❿ 伺服馬達的工作原理及用途
隨著全數字式交流伺服系統的出現,交流伺服電機也越來越多地應用於數字控制系統中。為了適應數字控制的發展趨勢,運動控制系統中大多採用全數字式交流伺服電機作為執行電動機。在控制方式上用脈沖串和方向信號實現。
一般伺服都有三種控制方式:速度控制方式,轉矩控制方式,位置控制方式 。
速度控制和轉矩控制都是用模擬量來控制的。位置控制是通過發脈沖來控制的。具體採用什麼控制方式要根據客戶的要求,滿足何種運動功能來選擇。
如果您對電機的速度、位置都沒有要求,只要輸出一個恆轉矩,當然是用轉矩模式。
如果對位置和速度有一定的精度要求,而對實時轉矩不是很關心,用轉矩模式不太方便,用速度或位置模式比較好。如果上位控制器有比較好的閉環控制功能,用速度控制效果會好一點。如果本身要求不是很高,或者,基本沒有實時性的要求,用位置控制方式對上位控制器沒有很高的要求。就伺服驅動器的響應速度來看,轉矩模式運算量最小,驅動器對控制信號的響應最快;位置模式運算量最大,驅動器對控制信號的響應最慢。
對運動中的動態性能有比較高的要求時,需要實時對電機進行調整。那麼如果控制器本身的運算速度很慢(比如PLC,或低端運動控制器),就用位置方式控制。如果控制器運算速度比較快,可以用速度方式,把位置環從驅動器移到控制器上,減少驅動器的工作量,提高效率(比如大部分中高端運動控制器);如果有更好的上位控制器,還可以用轉矩方式控制,把速度環也從驅動器上移開,這一般只是高端專用控制器才能這么干,而且,這時完全不需要使用伺服電機。
換一種說法是:
1、轉矩控制:轉矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設定電機軸對外的輸出轉矩的大小,具體表現為例如10V對應5Nm的話,當外部模擬量設定為5V時電機軸輸出為2.5Nm:如果電機軸負載低於2.5Nm時電機正轉,外部負載等於2.5Nm時電機不轉,大於2.5Nm時電機反轉(通常在有重力負載情況下產生)。可以通過即時的改變模擬量的設定來改變設定的力矩大小,也可通過通訊方式改變對應的地址的數值來實現。應用主要在對材質的受力有嚴格要求的纏繞和放卷的裝置中,例如饒線裝置或拉光纖設備,轉矩的設定要根據纏繞的半徑的變化隨時更改以確保材質的受力不會隨著纏繞半徑的變化而改變。
2、位置控制:位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉動速度的大小,通過脈沖的個數來確定轉動的角度,也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進行賦值。由於位置模式可以對速度和位置都有很嚴格的控制,所以一般應用於定位裝置。應用領域如數控機床、印刷機械等等。
3、速度模式:通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進行轉動速度的控制,在有上位控制裝置的外環PID控制時速度模式也可以進行定位,但必須把電機的位置信號或直接負載的位置信號給上位反饋以做運算用。位置模式也支持直接負載外環檢測位置信號,此時的電機軸端的編碼器只檢測電機轉速,位置信號就由直接的最終負載端的檢測裝置來提供了,這樣的優點在於可以減少中間傳動過程中的誤差,增加了整個系統的定位精度。
伺服的基本概念是准確、精確、快速定位。變頻是伺服控制的一個必須的內部環節,伺服驅動器中同樣存在變頻(要進行無級調速)。但伺服將電流環速度環或者位置環都閉合進行控制,這是很大的區別。除此外,伺服電機的構造與普通電機是有區別的,要滿足快速響應和准確定位。現在市面上流通的交流伺服電機多為永磁同步交流伺服,但這種電機受工藝限制,很難做到很大的功率,十幾KW以上的同步伺服價格及其昂貴,這樣在現場應用允許的情況下多採用交流非同步伺服,這時很多驅動器就是高端變頻器,帶編碼器反饋閉環控制。所謂伺服就是要滿足准確、精確、快速定位,只要滿足就不存在伺服變頻之爭。
一、兩者的共同點:
交流伺服的技術本身就是借鑒並應用了變頻的技術,在直流電機的伺服控制的基礎上通過變頻的PWM方式模仿直流電機的控制方式來實現的,也就是說交流伺服電機必然有變頻的這一環節:變頻就是將工頻的50、60HZ的交流電先整流成直流電,然後通過可控制門極的各類晶體管(IGBT,IGCT等)通過載波頻率和PWM調節逆變為頻率可調的波形類似於正餘弦的脈動電,由於頻率可調,所以交流電機的速度就可調了(n=60f/p ,n轉速,f頻率, p極對數)
二、談談變頻器:
簡單的變頻器只能調節交流電機的速度,這時可以開環也可以閉環要視控制方式和變頻器而定,這就是傳統意義上的V/F控制方式。現在很多的變頻已經通過數學模型的建立,將交流電機的定子磁場UVW3相轉化為可以控制電機轉速和轉矩的兩個電流的分量,現在大多數能進行力矩控制的著名品牌的變頻器都是採用這樣方式控制力矩,UVW每相的輸出要加霍爾效應的電流檢測裝置,采樣反饋後構成閉環負反饋的電流環的PID調節;ABB的變頻又提出和這樣方式不同的直接轉矩控制技術,具體請查閱有關資料。這樣可以既控制電機的速度也可控制電機的力矩,而且速度的控制精度優於v/f控制,編碼器反饋也可加可不加,加的時候控制精度和響應特性要好很多。
三、談談伺服:
驅動器方面:伺服驅動器在發展了變頻技術的前提下,在驅動器內部的電流環,速度環和位置環(變頻器沒有該環)都進行了比一般變頻更精確的控制技術和演算法運算,在功能上也比傳統的變頻強大很多,主要的一點可以進行精確的位置控制。通過上位控制器發送的脈沖序列來控制速度和位置(當然也有些伺服內部集成了控制單元或通過匯流排通訊的方式直接將位置和速度等參數設定在驅動器里),驅動器內部的演算法和更快更精確的計算以及性能更優良的電子器件使之更優越於變頻器。
電機方面:伺服電機的材料、結構和加工工藝要遠遠高於變頻器驅動的交流電機(一般交流電機或恆力矩、恆功率等各類變頻電機),也就是說當驅動器輸出電流、電壓、頻率變化很快的電源時,伺服電機就能根據電源變化產生響應的動作變化,響應特性和抗過載能力遠遠高於變頻器驅動的交流電機,電機方面的嚴重差異也是兩者性能不同的根本。就是說不是變頻器輸出不了變化那麼快的電源信號,而是電機本身就反應不了,所以在變頻的內部演算法設定時為了保護電機做了相應的過載設定。當然即使不設定變頻器的輸出能力還是有限的,有些性能優良的變頻器就可以直接驅動伺服電機!!!
四、談談交流電機:
交流電機一般分為同步和非同步電機
1、交流同步電機:就是轉子是由永磁材料構成,所以轉動後,隨著電機的定子旋轉磁場的變化,轉子也做響應頻率的速度變化,而且轉子速度=定子速度,所以稱「同步」。
2、交流非同步電機:轉子由感應線圈和材料構成。轉動後,定子產生旋轉磁場,磁場切割定子的感應線圈,轉子線圈產生感應電流,進而轉子產生感應磁場,感應磁場追隨定子旋轉磁場的變化,但轉子的磁場變化永遠小於定子的變化,一旦等於就沒有變化的磁場切割轉子的感應線圈,轉子線圈中也就沒有了感應電流,轉子磁場消失,轉子失速又與定子產生速度差又重新獲得感應電流。。。所以在交流非同步電機里有個關鍵的參數是轉差率就是轉子與定子的速度差的比率。
3、對應交流同步和非同步電機變頻器就有相映的同步變頻器和非同步變頻器,伺服電機也有交流同步伺服和交流非同步伺服,當然變頻器里交流非同步變頻常見,伺服則交流同步伺服常見。
五、應用
由於變頻器和伺服在性能和功能上的不同,所以應用也不大相同:
1、在速度控制和力矩控制的場合要求不是很高的一般用變頻器,也有在上位加位置反饋信號構成閉環用變頻進行位置控制的,精度和響應都不高。現有些變頻也接受脈沖序列信號控制速度的,但好象不能直接控制位置。
2、在有嚴格位置控制要求的場合中只能用伺服來實現,還有就是伺服的響應速度遠遠大於變頻,有些對度的精度和響應要求高的場合也用伺服控制,能用變頻控制的運動的場合幾乎都能用伺服取代,關鍵是兩點:一是價格伺服遠遠高於變頻,二是功率的原因:變頻最大的能做到幾百KW,甚至更高,而伺服最大就幾十KW。但隨著伺服電機技術不斷提高,功率逐步也能達到幾百KW了。