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探讨直线伺服电机的特性与基本参数

摘要:从系统的控制结构看,数控机床的位置闭环系统可看作是位置调节为外环、速度调节为内环的双闭环自动控制系统,其内部的实际工作过程是把位置控制输入转换成相应的速度给定信号后,再通过调速系统驱动直线伺服电机,实现实际的位移操控。

一、直线伺服电机系统的主要特性优点

1、高精准的检测装置:以实现速度与位置闭环控制。

2、多种反馈比较原理与方法:根据检测装置实现信息反馈的原理不同,伺服系统反馈比较的方法也不相同。目前常用的有脉冲比较、相位比较和幅值比较3种模式。

3、高性能的直线伺服电机:用于高效和复杂型面加工的数控机床,伺服系统将经常处于频繁启动和制动过程中。要求电机的输出力矩与转动惯量的比值大,从而产生足够大的加速或制动力矩。要求直线伺服电机在低速时有足够大的输出力矩且运转平稳,以便在与机械运动部分连接中尽量减少中间环节。

4、宽调速范围的速度调节系统,即速度伺服系统:从系统的控制结构看,数控机床的位置闭环系统可看作是位置调节为外环、速度调节为内环的双闭环自动控制系统,其内部的实际工作过程是把位置控制输入转换成相应的速度给定信号后,再通过调速系统驱动直线伺服电机,实现实际的位移操控。数控机床的主运动要求调速性能也比较高,因此要求伺服系统为高性能的宽调速系统。

二、对伺服系统的基本参数要求

1、稳定性好:交流直线伺服电机稳定是指系统在给定输入或外界干扰作用下,能在短暂的调节过程后到达新的或者恢复到原有的平衡状态。

2、精度高:伺服系统的精度是指输出量能跟随输入量的程度。作为精密加工的数控机床,要求的定位精度或轮廓加工精度一般都比较高,允许的偏差通常都在0.01~0.00lmm之间。

3、快速响应性好:快速响应性是伺服系统动态品质的标志之一,即要求跟踪指令信号的响应要快,一方面要求过渡过程时间短,一般在200ms以内,甚至小于几十毫秒;另一方面,为满足超调要求,要求过渡过程的前沿陡,即上升率要大。

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