❶ 设计数控机床伺服进给传动装置的目的是什么
数控机床进给伺服装置是以机床移动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系回统。伺服答系统是数控装置和机床的联系环节,用于接收数控装置插补器发出的进给脉冲或位移量信息,经过一定的信号转换和电压,电流,功率放大,由伺服电机带动传动机构,最后转化为机床工作台相对于刀具的直线位移或回转位移。
❷ 伺服电机有什么用
伺服电机可普通电机的主要区别是启、停快,这就要求它具有旋转惯量小,启动力矩大版,制动迅速的权特点;为了精确获得电机转子的位置,往往还带有与转子同轴的旋转编码器。
伺服电机用途十分广泛,凡是需要精确定位的运动控制,都有可能用到伺服电机,如数控机床、舵机。
伺服电机一般与伺服驱动器、控制器(数控系统或其他电脑控制系统)配套使用,实现闭环控制。
变频器一般用来控制普通感应电机,他无法像伺服电机系统做到精确定位和快速的反应。
❸ 伺服液压机的主要用途是什么
主要用途是冲压、模锻、压装、校直等工艺。
伺服液压机简介
伺服液压机是应用伺服电机驱动主传动油泵,减少控制阀回路,对液压机滑块进行控制的一种节能高效液压机。
伺服液压机优点
1.具有节能、噪声低、温升小、柔性好、效率高、维修方便等优点,可以取代现有的大多数普通液压机,根据加工工艺和生产节拍不同,伺服驱动液压机比较传统液压机可节电 30%~70%。
2.在一般工况下,10 台伺服液压机产生的噪声比一台同样规格的普通液压机产生的噪声还要低。
3.伺服液压机液压系统发热量一般为传统液压机的
10%~30%。伺服控制液压机的油箱可以比传统液压机油箱小,换油时间也可延长,故伺服驱动液压机消耗的液压油一般只有传统液压机的
50%左右。
4.伺服驱动液压机的压力、速度、位置为全闭环数字控制,自动化程度高,精度好。另外其压力、速度可编程控制,满足各种工艺需要,还可以实现远程自动控制。
5.通过适当的加减速控制及能量优化,伺服控制液压机的速度可大幅提高,工作节拍比传统液压机提高数倍,可达到 10/min~15/min。
6.由于取消了液压系统中的比例伺服液压阀、调速回路、调压回路,液压系统大大简化。对液压油的清洁度要求远远小于液压比例伺服系统,减少了液压油污染对系统的影响。
❹ CNC系统中的伺服驱动装置是有什么作用
伺服驱动器是用来控制伺服电机的一种控制器,其作用类似于变频器作用于普通交流马达,属于伺服系统的一部分。 目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心,可以实现比较复杂的控制算法,实现数字化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块(IPM)为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。 功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流,得到相应的直流电。经过整流好的三相电或市电,再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。整流单元(AC-DC)主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。 伺服驱动器一般可以采用位置、速度和力矩三种控制方式,主要应用于高精度的定位系统,目前是传动技术的高端。随着伺服系统的大规模应用,伺服驱动器使用、伺服驱动器调试、伺服驱动器维修都是伺服驱动器在当今比较重要的技术课题,越来越多工控技术服务商对伺服驱动器进行了技术深层次研究。
❺ 伺服驱动器的作用是什么什么情况下需要适合加用伺服驱动器
伺服驱动器是用来控制伺服电机的一种控制器, 伺服驱动器其作用类似于变频器作用于普通交流马达,属于伺服系统的一部分。 目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心,可以实现比较复杂的控制算法,实现数字化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块(IPM)为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。 功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流,得到相应的直流电。经过整流好的三相电或市电,再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。整流单元(AC-DC)主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。 伺服驱动器一般可以采用位置、速度和力矩三种控制方式,主要应用于高精度的定位系统,目前是传动技术的高端。随着伺服系统的大规模应用,伺服驱动器使用、伺服驱动器调试、伺服驱动器维修都是伺服驱动器在当今比较重要的技术课题,越来越多工控技术服务商对伺服驱动器进行了技术深层次研究
❻ 伺服传动技术它分别应用在什么场合
伺服系统最初用于船舶的自动驾驶、火炮控制和指挥仪中,后来逐渐推广专到很多领域,特别是自动车属床、天线位置控制、导弹和飞船的制导等。
1,采用伺服系统主要是为了达到下面几个目的:
以小功率指令信号去控制大功率负载。
火炮控制和船舵控制就是典型的例子。
2,在没有机械连接的情况下,由输入轴控制位于远处的输出轴,实现远距同步传动。
3,使输出机械位移精确地跟踪电信号,如记录和指示仪表等。
现如今伺服系统按所用驱动元件的类型可分成三大类:
机电伺服系统(数控机床)、液压伺服系统(注塑机)、气动伺服系统(纺织机械)
伺服技术已经历过快速发展时期,因此伺服驱动产品在工业生产中的应用十分广泛,市场上的相关产品种类很多:从普通电机、变频电机、伺服电机、变频器、伺服控制器到运动控制器、单轴控制器、多轴控制器、可编程控制器、上位控制单元乃至车间级和厂级监控工作站等一应俱全。
伺服产品能够满足各种产品制造厂家近乎苛刻的要求,几乎工业生产的所有领域都成为伺服系统的应用对象,如图。
伺服技术应用场合
❼ 机电一体化系统中伺服机构的作用是什么
1,机电一体化系统中伺服机构的作用是什么?
伺服控制系统是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作,从而获得精确的位置、速度及动力输出的自动控制系统。机械传动是一种把动力机产生的运动和动力传递给执行机构的中间装置,是一种扭矩和转速的变换器,其目的是在动力机与负载之间使扭矩得到合理的匹配,并可通过机构变换实现对输出的速度调节。在机电一体化系统中,伺服电动机的伺服变速功能在很大程度上代替了传统机械传动中的变速机构,只有当伺服电机的转速范围满足不了系统要求时,才通过传动装置变速。由于机电一体化系统对快速响应指标要求很高,因此机电一体化系统中的机械传动装置不仅仅是解决伺服电机与负载间的力矩匹配问题。而更重要的是为了提高系统的伺服性能。为了提高机械系统的伺服性能,要求机械传动部件转动惯量小、摩擦小、阻尼合理、刚度大、抗振性好、间隙小,并满足小型、轻量、高速、低噪声和高可靠性等要求。
2,如何保证机电一体化系统具有良好的伺服特性?
在系统设计时,应综合考其性能指标,阻尼比一般取的欠阻尼系统,既能保证振荡在一定的范围内,过渡过程较平稳,过渡过程时间较短,又具有较高的灵敏度。
设计机械系统时,应尽量减少静摩擦和降低动、静摩擦之差值,以提高系统的精度、稳定性和快速响应性。机电一体化系统中,常常采用摩擦性能良好的塑料——金属滑动导轨、滚动导轨、滚珠丝杠、静、动压导轨;静、动压轴承、磁轴承等新型传动件和支承件,并进行良好的润滑。
转动惯量对伺服系统的精度、稳定性、动态响应都有影响。惯量大,系统的机械常数大,响应慢。惯量大,值将减小,从而使系统的振荡增强,稳定性下降;惯量大,会使系统的固有频率下降,容易产生谐振,因而限制了伺服带宽,影响了伺服精度和响应速度。惯量的适当增大只有在改善低速爬行时有利。因此,机械设计时在不影响系统刚度的条件下,应尽量减小惯量。
应尽量减小或消除间隙,目前在机电一体化系统中,广泛采取各种机械消隙机构来消除齿轮副、螺旋副等传动副的间隙。
❽ 伺服电机制动器是干什么用的啊,
伺服电机制动器,又称抱闸,是得电释放的一个元件,一般选择带有制动专器的伺服电机后,属是和电机一体的。一般采用DC24V电源动作。
主要用于断电后,锁住伺服电机转子轴。
一般用于垂直伺服轴上面,防止突然断电,垂直负载由于重力作用会带动电机旋转下滑,从而产生危险。
❾ 伺服系统的作用是什么
伺服驱动系统(Servo System)简称伺服系统,是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动回控制系统,例如数控车床等答。使用在伺服系统中的驱动电机要求具有响应速度快、定位准确、转动惯量(使用在电机系统中的伺服电机转动惯量较大,为了能够和丝杠等机械部件直接相连。伺服电机有一种专门的小惯量电机,为了得到极高的响应速度。但这类电机的过载能力低,当使用在进给伺服系统中时,必须加减速装置。转动惯量反映了系统的加速度特性,在选择伺服电机时,系统的转动惯量不能大于电机转数惯量的3倍)较大等特点,这类专用的电机称为伺服电机。当然,其基本工作原理和普通的交直流电动机没有什么不同。该类电机的专用驱动单元称为伺服驱动单元,有时简称为伺服,一般其内部包括电流、速度/或位置闭环。
❿ 伺服马达的工作原理及用途
随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中大多采用全数字式交流伺服电机作为执行电动机。在控制方式上用脉冲串和方向信号实现。
一般伺服都有三种控制方式:速度控制方式,转矩控制方式,位置控制方式 。
速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的。位置控制是通过发脉冲来控制的。具体采用什么控制方式要根据客户的要求,满足何种运动功能来选择。
如果您对电机的速度、位置都没有要求,只要输出一个恒转矩,当然是用转矩模式。
如果对位置和速度有一定的精度要求,而对实时转矩不是很关心,用转矩模式不太方便,用速度或位置模式比较好。如果上位控制器有比较好的闭环控制功能,用速度控制效果会好一点。如果本身要求不是很高,或者,基本没有实时性的要求,用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求。就伺服驱动器的响应速度来看,转矩模式运算量最小,驱动器对控制信号的响应最快;位置模式运算量最大,驱动器对控制信号的响应最慢。
对运动中的动态性能有比较高的要求时,需要实时对电机进行调整。那么如果控制器本身的运算速度很慢(比如PLC,或低端运动控制器),就用位置方式控制。如果控制器运算速度比较快,可以用速度方式,把位置环从驱动器移到控制器上,减少驱动器的工作量,提高效率(比如大部分中高端运动控制器);如果有更好的上位控制器,还可以用转矩方式控制,把速度环也从驱动器上移开,这一般只是高端专用控制器才能这么干,而且,这时完全不需要使用伺服电机。
换一种说法是:
1、转矩控制:转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小,具体表现为例如10V对应5Nm的话,当外部模拟量设定为5V时电机轴输出为2.5Nm:如果电机轴负载低于2.5Nm时电机正转,外部负载等于2.5Nm时电机不转,大于2.5Nm时电机反转(通常在有重力负载情况下产生)。可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小,也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。应用主要在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中,例如饶线装置或拉光纤设备,转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。
2、位置控制:位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制,所以一般应用于定位装置。应用领域如数控机床、印刷机械等等。
3、速度模式:通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制,在有上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进行定位,但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用。位置模式也支持直接负载外环检测位置信号,此时的电机轴端的编码器只检测电机转速,位置信号就由直接的最终负载端的检测装置来提供了,这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差,增加了整个系统的定位精度。
伺服的基本概念是准确、精确、快速定位。变频是伺服控制的一个必须的内部环节,伺服驱动器中同样存在变频(要进行无级调速)。但伺服将电流环速度环或者位置环都闭合进行控制,这是很大的区别。除此外,伺服电机的构造与普通电机是有区别的,要满足快速响应和准确定位。现在市面上流通的交流伺服电机多为永磁同步交流伺服,但这种电机受工艺限制,很难做到很大的功率,十几KW以上的同步伺服价格及其昂贵,这样在现场应用允许的情况下多采用交流异步伺服,这时很多驱动器就是高端变频器,带编码器反馈闭环控制。所谓伺服就是要满足准确、精确、快速定位,只要满足就不存在伺服变频之争。
一、两者的共同点:
交流伺服的技术本身就是借鉴并应用了变频的技术,在直流电机的伺服控制的基础上通过变频的PWM方式模仿直流电机的控制方式来实现的,也就是说交流伺服电机必然有变频的这一环节:变频就是将工频的50、60HZ的交流电先整流成直流电,然后通过可控制门极的各类晶体管(IGBT,IGCT等)通过载波频率和PWM调节逆变为频率可调的波形类似于正余弦的脉动电,由于频率可调,所以交流电机的速度就可调了(n=60f/p ,n转速,f频率, p极对数)
二、谈谈变频器:
简单的变频器只能调节交流电机的速度,这时可以开环也可以闭环要视控制方式和变频器而定,这就是传统意义上的V/F控制方式。现在很多的变频已经通过数学模型的建立,将交流电机的定子磁场UVW3相转化为可以控制电机转速和转矩的两个电流的分量,现在大多数能进行力矩控制的著名品牌的变频器都是采用这样方式控制力矩,UVW每相的输出要加霍尔效应的电流检测装置,采样反馈后构成闭环负反馈的电流环的PID调节;ABB的变频又提出和这样方式不同的直接转矩控制技术,具体请查阅有关资料。这样可以既控制电机的速度也可控制电机的力矩,而且速度的控制精度优于v/f控制,编码器反馈也可加可不加,加的时候控制精度和响应特性要好很多。
三、谈谈伺服:
驱动器方面:伺服驱动器在发展了变频技术的前提下,在驱动器内部的电流环,速度环和位置环(变频器没有该环)都进行了比一般变频更精确的控制技术和算法运算,在功能上也比传统的变频强大很多,主要的一点可以进行精确的位置控制。通过上位控制器发送的脉冲序列来控制速度和位置(当然也有些伺服内部集成了控制单元或通过总线通讯的方式直接将位置和速度等参数设定在驱动器里),驱动器内部的算法和更快更精确的计算以及性能更优良的电子器件使之更优越于变频器。
电机方面:伺服电机的材料、结构和加工工艺要远远高于变频器驱动的交流电机(一般交流电机或恒力矩、恒功率等各类变频电机),也就是说当驱动器输出电流、电压、频率变化很快的电源时,伺服电机就能根据电源变化产生响应的动作变化,响应特性和抗过载能力远远高于变频器驱动的交流电机,电机方面的严重差异也是两者性能不同的根本。就是说不是变频器输出不了变化那么快的电源信号,而是电机本身就反应不了,所以在变频的内部算法设定时为了保护电机做了相应的过载设定。当然即使不设定变频器的输出能力还是有限的,有些性能优良的变频器就可以直接驱动伺服电机!!!
四、谈谈交流电机:
交流电机一般分为同步和异步电机
1、交流同步电机:就是转子是由永磁材料构成,所以转动后,随着电机的定子旋转磁场的变化,转子也做响应频率的速度变化,而且转子速度=定子速度,所以称“同步”。
2、交流异步电机:转子由感应线圈和材料构成。转动后,定子产生旋转磁场,磁场切割定子的感应线圈,转子线圈产生感应电流,进而转子产生感应磁场,感应磁场追随定子旋转磁场的变化,但转子的磁场变化永远小于定子的变化,一旦等于就没有变化的磁场切割转子的感应线圈,转子线圈中也就没有了感应电流,转子磁场消失,转子失速又与定子产生速度差又重新获得感应电流。。。所以在交流异步电机里有个关键的参数是转差率就是转子与定子的速度差的比率。
3、对应交流同步和异步电机变频器就有相映的同步变频器和异步变频器,伺服电机也有交流同步伺服和交流异步伺服,当然变频器里交流异步变频常见,伺服则交流同步伺服常见。
五、应用
由于变频器和伺服在性能和功能上的不同,所以应用也不大相同:
1、在速度控制和力矩控制的场合要求不是很高的一般用变频器,也有在上位加位置反馈信号构成闭环用变频进行位置控制的,精度和响应都不高。现有些变频也接受脉冲序列信号控制速度的,但好象不能直接控制位置。
2、在有严格位置控制要求的场合中只能用伺服来实现,还有就是伺服的响应速度远远大于变频,有些对度的精度和响应要求高的场合也用伺服控制,能用变频控制的运动的场合几乎都能用伺服取代,关键是两点:一是价格伺服远远高于变频,二是功率的原因:变频最大的能做到几百KW,甚至更高,而伺服最大就几十KW。但随着伺服电机技术不断提高,功率逐步也能达到几百KW了。