隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,國內(nèi)伺服電動(dòng)缸系統(tǒng)正在緩慢崛起,并廣泛應(yīng)用于許多設(shè)備行業(yè)。伺服電動(dòng)缸系統(tǒng)具有高速響應(yīng)、定位準(zhǔn)確、運(yùn)行平穩(wěn)等特點(diǎn),以下簡要介紹了各種伺服電動(dòng)缸系統(tǒng)的特點(diǎn)。
1.直流伺服電缸系統(tǒng)。
直流伺服電動(dòng)缸引入機(jī)械換向裝置。由于碳刷產(chǎn)生的火花,其成本高,故障多,維護(hù)困難,經(jīng)常影響生產(chǎn),并對其他設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。同時(shí),機(jī)械換向器的換向能力限制了電機(jī)的容量和速度。電機(jī)的電樞在轉(zhuǎn)子上,使電機(jī)效率低,散熱差。為了減少電樞泄漏,轉(zhuǎn)子變短變粗,改善換向能力,影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。
直流伺服電動(dòng)缸的工作原理是基于電磁力定律。與電磁扭矩相關(guān)的是兩個(gè)獨(dú)立的變量主磁通和電樞電流,伺服電缸它們分別控制勵(lì)磁電流和電樞電流,可以方便地控制扭矩和速度。另一方面,從控制的角度來看,直流伺服控制是一個(gè)單輸入單輸出的單變量控制系統(tǒng)。經(jīng)典的控制理論完全適用于該系統(tǒng)。因此,直流伺服系統(tǒng)控制簡單,調(diào)速性能優(yōu)異,在數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。
2.交流伺服電動(dòng)缸系統(tǒng)。
鑒于直流電動(dòng)缸的缺陷,如果進(jìn)行內(nèi)外處理,則將電動(dòng)驅(qū)動(dòng)繞組裝在定子上。轉(zhuǎn)子為永磁部分,磁極位置由轉(zhuǎn)子軸上的編碼器測量,形成永磁無刷電機(jī)。同時(shí),隨著矢量控制方法的實(shí)用性,交流伺服系統(tǒng)具有良好的伺服特性。其速度范圍大。伺服電缸高精度。動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等良好的技術(shù)性能,使其移動(dòng)。靜態(tài)特性可與直流伺服系統(tǒng)相媲美。同時(shí),可實(shí)現(xiàn)弱磁高速控制,擴(kuò)大系統(tǒng)速度范圍,滿足高性能伺服驅(qū)動(dòng)的要求。
3.步進(jìn)伺服電動(dòng)缸系統(tǒng)。
步進(jìn)伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,滿足系統(tǒng)數(shù)字化發(fā)展的需要,但精度差。能耗高。速度低,功率越大,移動(dòng)速度越低。特別是步進(jìn)伺服容易失步,主要用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床和舊設(shè)備的改造,速度和精度要求低。
步進(jìn)伺服是一種用脈沖信號(hào)控制并將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)角位移的控制系統(tǒng)。角位移與脈沖數(shù)成正比,速度與脈沖頻率成正比。伺服電缸電機(jī)的速度可以通過改變脈沖頻率來調(diào)節(jié)。如果一些繞組在停機(jī)后仍保持通電,系統(tǒng)還具有自鎖能力。步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)一周都有固定的步數(shù),如500步、1000步、5000步等。理論上,步距誤差不會(huì)累積。