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伺服電機成為數控機床行業關注的熱點

發布日期:2021-08-10 09:49
信息摘要:
伺服電機系統的特性一直是影響系統加工性能的重要指標。圍繞伺服系統動、靜態特性的改善,近年來各種伺服電機驅動技術得到了發展??梢灶A見,隨著超 高速切削、超精密加工、網...
伺服電機系統的特性一直是影響系統加工性能的重要指標。圍繞伺服系統動、靜態特性的改善,近年來各種伺服電機驅動技術得到了發展??梢灶A見,隨著超 高速切削、超精密加工、網絡化制造等先進制造技術的發展,全數字帶網絡接口的伺服電機系統,直線電機和高速電主軸將成為數控機床行業關注的焦點和伺服系統的發展方向。
 
1. 伺服電機交流化
伺服電機技術將繼續從直流伺服系統快速轉向交流伺服系統。從國際市場的現狀來看,幾乎所有的新產品都是交流伺服系統。交流伺服電機的市場份額已超過80%。伺服電機生產廠家越來越多,逐漸超過直流伺服電機生產廠家??梢灶A見,在不久的將來,交流伺服電機將完全取代直流伺服電機,除了在一些微電機領域。
 
2. 伺服電機全數字化
采用新型高速微處理器和專用數字信號處理器(DSP)的伺服控制單元將完全取代基于模擬電子器件的伺服控制單元,實現完全數字的伺服系統。全數字化的實現,將原有的硬件伺服控制轉變為軟件伺服控制,使控制、人工智能、模糊控制、神經網絡等現代控制理論的先進算法應用于伺服系統成為可能。
 
3. 伺服電機采用新型電力電子半導體器件
目前伺服控制系統的輸出器件多采用新型高開關頻率功率半導體器件,主要包括大功率晶體管(GTR)、功率場效應晶體管(MOSFET)和絕緣柵晶體管(IGBT)。這些先進設備的應用,大大降低了伺服單元輸出回路的功耗,提高了系統的響應速度,降低了運行噪聲。特別是伺服控制系統開始使用集成控制電路功能和大功率電子開關裝置的新型模塊——智能功率模塊(IPM)。該裝置將輸入隔離、能耗制動、過溫、過壓、過流保護、故障診斷等功能集成到一個小模塊中。其輸入邏輯電平與TTL信號完全兼容,可直接與微處理器輸出接口。它的應用大大簡化了伺服單元的設計,實現了伺服系統的小型化和小型化。
 
4. 伺服電機高度集成化
新的伺服系統產品改變了以往將伺服系統分為速度伺服單元和位置伺服單元兩大模塊的做法,取而代之的是單一的、高度集成的、多功能的控制單元。通過軟件設置系統參數,可以改變同一控制單元的性能。它不僅可以利用伺服電機配置的傳感器組成半閉環調節系統,還可以通過接口與外部位置、速度或扭矩傳感器組成高精度全閉環調節系統。高集成度也大大減少了整個控制系統的體積,簡化了伺服系統的安裝和調試。
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