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數控切割機中應用步進電機的特點與注意事項

瀏覽次數:162       日期:2020-11-17
        目前在數控切割機產品里面,很多產品部件,都需要進行仔細的維護和挑選,特別是新型的數控切割機產品,更是需要對數控切割機的產品及性能有所了解,否則一旦發生了問題,就很難處理。常用的伺服電機是交流伺服電機,在電機的軸端裝有光電編碼器,通過檢測轉子角度用以變頻控制。從最低轉速到最高轉速,伺服電機都能平滑運轉,轉矩波動小。
 
   伺服電機有較長的過載能力,有較小的轉動慣量和大的堵轉轉矩。伺服電機有很小的啟動頻率,能很快從最低轉速加速到額定轉速。采用交流伺服電機作為驅動器件,可以和直流伺服電機一樣構成高精度,高性能的半閉環或閉環控制系統。由于交流伺服電機內是無刷結構,幾乎不需維修,體積相對較小,有利于轉速和功率的提高。目前已經在很大范圍內取代了直流伺服電機。采用高速微處理器和專用數字信號處理機(DSP)的全數字化交流伺服系統出現后,原來的硬件伺服控制變為軟件伺服控制,一些現代控制理論中的先進算法得到實現,進而大大地提高了伺服系統的性能,因此伺服單元能較大的提高加工效率及加工精度,但伺服驅動單元的價格也較高。隨著伺服控制技術的逐步提高,目前伺服驅動單元正逐步成為驅動單元的主力軍,伺服驅動單元的價格也在逐步減低。
 
步進電機
 
   伺服驅動器有兩種。一種采用脈沖控制方式,此種驅動器與電機閉環,但不反饋到數控系統,這種驅動器在某種程度上可稱為開環控制的伺服控制。另一種采用電壓控制方式,通過電壓的高低進行電機的轉速控制,電機的反饋信號通過驅動器反饋到數控系統進行位置控制。驅動單元包括驅動裝置和電機兩部分,對驅動單元的選購主要在于驅動裝置的選擇,因為電機是通用的部件,性能差別只存在于不同的廠家和型號。
 
   驅動電機主要可分為:反應式步進驅動電機、混合式(也稱永磁反應式)步進驅動電機和伺服驅動電機三大類。反應式步進驅動電機的轉子無繞組,由被勵磁的定子繞組產生反應力矩實現步進運行?;旌鲜讲竭M電機的轉子用永久磁鋼,由勵磁和永磁產生的電磁力矩實現步進運行。步進電機受脈沖的控制,通過改變通電的順序可改變電機的旋轉方向,改變脈沖的頻率可改變電機的旋轉速度。步進電機有一定的步距精度,沒有累積誤差。但步進電機的效率低,拖動負載的能力不大,脈沖當量不能太大,調速范圍不大。目前步進電機可分為兩相、三相、五相等幾種,常用的是五相步進電機。
 
   在過去很長一段時間里,步進電機占很大的市場,但目前正逐步為伺服電機所取代。選擇驅動單元時,也要考慮驅動單元的價格在整臺數控機床中的比例。整臺數控機床價格較低的一般選擇步進驅動單元,而價格較高的機床選擇伺服驅動單元。但選擇驅動單元的同時,也要考慮驅動單元與數控系統的匹配問題,選擇閉環控制系統時必須選擇閉環的伺服驅動單元。交流伺服系統在許多性能方面都優于步進電機。但在一些要求不高的場合也經常用步進電機來做執行電動機。所以,在控制系統的設計過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素,選用適當的控制電機。
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