伺服電機成為數控機床行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)
2018-05-23 00:00:00
來(lái)源：管理員
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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(dòng)態(tài)特性與靜態(tài)特性的提高，近年來(lái)發(fā)展了多種伺服電機驅動(dòng)技術(shù)?？梢灶A見(jiàn)，隨著(zhù)超高速切削、超精密加工、網(wǎng)絡(luò )制造等先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，具有網(wǎng)絡(luò )接口的全數字伺服電機系統、直線(xiàn)電動(dòng)機及高速電主軸等將成為數控機床行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)，并成為伺服系統的發(fā)展方向。
1. 伺服電機交流化
伺服電機技術(shù)將繼續迅速地由DC伺服系統轉向AC伺服系統。從目前國際市場(chǎng)的情況看，幾乎所有的新產(chǎn)品都是AC伺服系統。在工業(yè)發(fā)達國家，AC伺服電機的市場(chǎng)占有率已超過(guò)80％。伺服電機的廠(chǎng)家也越來(lái)越多，正逐步超過(guò)生產(chǎn)DC伺服電機的廠(chǎng)家?？梢灶A見(jiàn)，在不遠的將來(lái)，除了在某些微型電機領(lǐng)域之外，AC伺服電機將完全取代DC伺服電機。
2. 伺服電機全數字化
采用新型高速微處理器和專(zhuān)用數字信號處理機（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)現完全數字化的伺服系統。全數字化的實(shí)現，將原有的硬件伺服控制變成了軟件伺服控制，從而使在伺服系統中應用現代控制理論的先進(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. 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開(kāi)關(guān)頻率很高的新型功率半導體器件，主要有大功率晶體管（GTR）、功率場(chǎng)效應管（MOSFET）和絕緣門(mén)極晶體管（IGBT）等。這些先進(jìn)器件的應用顯著(zhù)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。尤其是，最新型的伺服控制系統已開(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信號完全兼容，與微處理器的輸出可直接接口。它的應用顯著(zhù)地簡(jiǎn)化了伺服單元的設計，并實(shí)現了伺服系統的小型化和微型化。
4. 伺服電機高度集成化
新的伺服系統產(chǎn)品改變了將伺服系統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)軟件設置系統參數就可改變其性能，既可以使用伺服電機本身配置的傳感器構成半閉環(huán)調節系統，又可以通過(guò)接口與外部的位置或速度或力矩傳感器構成高精度的全閉環(huán)調節系統。高度的集成化還顯著(zhù)縮小了整個(gè)控制系統的體積，使伺服系統的安裝與調試工作都得到簡(jiǎn)化。
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