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交流伺服電機(jī)完全替代直流伺服電機(jī)了嗎?

返回列表 來(lái)源: 發(fā)布日期: 2019.04.15

交流伺服電機(jī)完全替代直流伺服電機(jī)了嗎?

流伺服電機(jī)定子的構(gòu)造基本上與電容分相式單相異步電動(dòng)機(jī)相似.其定子上裝有兩個(gè)位置互差90°的繞組,一個(gè)是勵(lì)磁繞組 Rf,它始終接在交流電壓 Uf上;另一個(gè)是控制繞組L,聯(lián)接控制信號(hào)電壓Uc。所以交流伺服電動(dòng)機(jī)又稱(chēng)兩個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)。那么交流伺服電機(jī)完全替代直流伺服電機(jī)了嗎?下面華科星電氣小編為大家分析了以下6點(diǎn):

交流伺服電機(jī)


1.交流化

伺服技術(shù)將繼續(xù)迅速地由DC伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)向AC伺服系統(tǒng)。從目前國(guó)際市場(chǎng)的情況看,幾乎所有的新產(chǎn)品都是AC伺服系統(tǒng)。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,AC伺服電機(jī)的市場(chǎng)占有率已超過(guò)80%。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)AC伺服電機(jī)的廠家也越來(lái)越多,正逐步超過(guò)生產(chǎn)DC伺服電機(jī)的廠家。可以預(yù)見(jiàn),在不遠(yuǎn)的將來(lái), 除了在某些微型電機(jī)領(lǐng)域之外,AC伺服電機(jī)將完全取代DC伺服電機(jī)。

 2.全數(shù)字化

采用新型高速微處理器和專(zhuān)用數(shù)字信號(hào)處理機(jī)(DSP)的伺服控制單元將全面代替以模擬電子器件為主的伺服控制單元,從而實(shí)現(xiàn)完全數(shù)字化的伺服系統(tǒng)。全數(shù)字化的實(shí)現(xiàn),將原有的硬件伺服控制變成了軟件伺服控制,從而使在伺服系統(tǒng)中應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的先進(jìn)算法(如:最優(yōu)控制、人工智能、模糊控制、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等)成為可能。

 3.采用新型電力電子半導(dǎo)體器件

目前,伺服控制系統(tǒng)的輸出器件多采用開(kāi)關(guān)頻率很高的新型功率半導(dǎo)體器件,主要有大功率晶體管(GTR)、功率場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)和絕緣門(mén)極晶體管(IGBT)等。這些先進(jìn)器件的應(yīng)用顯著降低了伺服單元輸出回路的功耗,提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度,降低了運(yùn)行噪聲。尤其是,最新型的伺服控制系統(tǒng)已開(kāi)始使用一種把控制電路功能和大功率電子開(kāi)關(guān)器件集成在一起的新型模塊,稱(chēng)為智能控制功率模塊(Intelligent Power Module,簡(jiǎn)稱(chēng)IPM)。這種器件將輸人隔離、能耗制動(dòng)、過(guò)溫、過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)及故障診斷等功能全部集成于一個(gè)不大的模塊中。其輸入邏輯電平與TTL信號(hào)完全兼容,與微處理器的輸出可直接接口。它的應(yīng)用顯著地簡(jiǎn)化了伺服單元的設(shè)計(jì),并實(shí)現(xiàn)了伺服系統(tǒng)的小型化和微型化。

 4.高度集成化

新的伺服系統(tǒng)產(chǎn)品改變了將伺服系統(tǒng)劃分為速度伺服單元與位置伺服單元2個(gè)模塊的做法,代之以單一、高度集成化、多功能的控制單元。同一個(gè)控制單元,只要通過(guò)軟件設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)就可改變其性能,既可以使用電機(jī)本身配置的傳感器構(gòu)成半閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng),又可以通過(guò)接口與外部的位置或速度或力矩傳感器構(gòu)成高精度的全閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。高度的集成化還顯著縮小了整個(gè)控制系統(tǒng)的體積,使伺服系統(tǒng)的安裝與調(diào)試工作都得到簡(jiǎn)化。

 5.智能化

智能化是當(dāng)前一切工業(yè)控制設(shè)備的流行趨勢(shì),伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為一種高級(jí)的工業(yè)控制裝置也不例外。最新數(shù)字化的伺服控制單元通常都設(shè)計(jì)為智能型產(chǎn)品,其智能化特點(diǎn)表現(xiàn)在:

1)都具有參數(shù)記憶功能。系統(tǒng)的所有運(yùn)行參數(shù)都可通過(guò)人機(jī)對(duì)話(huà)的方式由軟件來(lái)設(shè)置,保存在伺服單元內(nèi)部,通過(guò)通信接口,這些參數(shù)甚至可以在運(yùn)行途中由上位計(jì)算機(jī)加以修改,應(yīng)用方便。

2)都具有故障自診斷與分析功能。無(wú)論什么時(shí)候,只要系統(tǒng)出現(xiàn)故障,就會(huì)將故障類(lèi)型及可能引起故障的原因通過(guò)用戶(hù)界面清楚地顯示出來(lái),這就簡(jiǎn)化了維修與調(diào)試的復(fù)雜性。

3)有的伺服系統(tǒng)還具有參數(shù)自整定的功能。眾所周知,閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的參數(shù)整定是保證系統(tǒng)性能指標(biāo)的重要環(huán)節(jié),也是需要耗費(fèi)較多時(shí)間與精力的工作。帶有自整定功能的伺服單元可通過(guò)幾次試運(yùn)行,自動(dòng)將系統(tǒng)的參數(shù)整定出來(lái),并自動(dòng)實(shí)現(xiàn)其最優(yōu)化。對(duì)于使用伺服單元的用戶(hù)來(lái)說(shuō),這是新型伺服系統(tǒng)最具吸引力的特點(diǎn)之一。

6. 模塊化和網(wǎng)絡(luò)化

在國(guó)外,以工業(yè)局域網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的工廠自動(dòng)化工程技術(shù)在近10年來(lái)得到了長(zhǎng)足發(fā)展,并顯示出良好的發(fā)展勢(shì)頭。為適應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì),最新的伺服系統(tǒng)都配置了標(biāo)準(zhǔn)的串行通信接口(如RS一232C或RS一422接口等)和專(zhuān)用的局域網(wǎng)接口。這些接口的設(shè)置顯著增強(qiáng)了伺服單元與其它控制設(shè)備間的互聯(lián)能力,從而與CNC系統(tǒng)間的連接也變得簡(jiǎn)單,只需1根電纜或光纜就可將數(shù)臺(tái)、甚至數(shù)十臺(tái)伺服單元與上位計(jì)算機(jī)連接為整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)。也可通過(guò)串行接口與可編程控制器(PLC)的數(shù)控模塊相連。


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