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发布时间:2019-08-12浏览:64

高速管板钻床伺服系统主要由控制器、功率驱动装置、反馈装置和电动机四部分组成。控制器按照数控系统的给定值和通过反馈装置检测的实际运行值的差,调节控制量;功率驱动装置作为系统的主回路,一方面按控制量的大小将电网中的电能作用到电动机之上,调节电动机转矩的大小,另一方面按电动机的要求把恒压恒频的电网供电转换为电动机所需的交流电或直流电;电动机则按供电大小拖动机械运转。如根据高速管板钻床驱动电动机的类型,可将其分为直流伺服和交流伺服;根据控制器实现方法的不同,可将其分为模拟伺服和数字伺服;根据控制器中闭环的多少,可将其分为开环控制系统、单环控制系统、双环控制系统和多环控制系统。

高速管板钻床

一、交流伺服系统
针对直流电动机的缺陷,如果将其做“里翻外”的处理,即把电驱绕组装在定子、转子为永磁部分,由转子轴上的编码器测出磁极位置,就构成了永磁无刷电动机,同时随着矢量控制方法的实用化,使交流伺服系统具有良好的伺服特性。其宽调速范围、高稳速精度、快速动态响应及四象限运行等良好的技术性能,使其动、静态特性已完全可与直流伺服系统相媲美。同时可实现弱磁高速控制,拓宽了系统的调速范围,适应了高性能伺服驱动的要求
二、直线伺服系统
高速管板钻床直线伺服系统采用的是一种直接驱动方式(Direct Drive),与传统的旋转传动方式相比,最大特点是取消了电动机到工作台间的一切机械中间传动环节,即把机床进给传动链的长度缩短为零。这种“零传动”方式,带来了旋转驱动方式无法达到的性能指标,如加速度可达3g以上,为传统驱动装置的10~20倍,进给速度是传统的4~5倍。从电动机的工作原理来讲,直线电动机有直流、交流、步进、永磁、电磁、同步和异步等多种方式;而从结构来讲,又有动圈式、动铁式、平板型和圆筒型等形式。目前应用到数控机床上的主要有高精度高频响小行程直线电动机与大推力长行程高精度直线电动机两类。直线伺服是高速高精数控机床的理想驱动模式,受到高速管板钻床厂家的重视,技术发展迅速。
三、步进伺服系统
高速管板钻床步进伺服是一种用脉冲信号进行控制,并将脉冲信号转换成相应的角位移的控制系统。其角位移与脉冲数成正比,转速与脉冲频率成正比,通过改变脉冲频率可调节电动机的转速。如果停机后某些绕组仍保持通电状态,则系统还具有自锁能力。步进伺服结构简单,符合系统数字化发展需要,但精度差、能耗高、速度低,且其功率越大移动速度越低。
四、直流伺服系统
高速管板钻床直流伺服的工作原理是建立在电磁力定律基础上。与电磁转矩相关的是互相独立的两个变量主磁通与电枢电流,它们分别控制励磁电流与电枢电流,可方便地进行转矩与转速控制。另一方面从控制角度看,直流伺服的控制是一个单输入单输出的单变量控制系统,经典控制理论完全适用于这种系统,因此,直流伺服系统控制简单,调速性能优异,在高速管板钻床的进给驱动中曾占据着主导地位。
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