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維修技術(shù)
伺服電機(jī)在自動(dòng)控制方面的應(yīng)用
內(nèi)容簡(jiǎn)介:目前,在生產(chǎn)中,我們通常所使用的是交流伺服電機(jī),以交流伺服電機(jī)為例,來(lái)分析其結(jié)構(gòu)的組成。交流伺服電機(jī)大致上可分為兩大部分,即轉(zhuǎn)子和定子部分。
  1、前言
  近些年來(lái),有目共睹的是:人民生活水平在日益的提高,消費(fèi)也在不斷的攀升,隨著認(rèn)知度以及對(duì)自身生活品質(zhì)的要求不斷被提到日程上,消費(fèi)者不僅對(duì)內(nèi)在物質(zhì)的品質(zhì)提出了要求,還在包裝上也提出了相應(yīng)的要求,這就使得生產(chǎn)廠商不得不將自己的生產(chǎn)設(shè)備更新?lián)Q代,以加快生產(chǎn),更高要求的滿足人們的需求,所以自動(dòng)化數(shù)控設(shè)備被引入了生產(chǎn),同時(shí)伺服電機(jī)更是得到了廣泛的應(yīng)用。
  根據(jù)近些年來(lái)的觀察以及發(fā)展趨勢(shì)可知,伺服電機(jī)控制技術(shù)正在向數(shù)字化、智能化、交流化的方向發(fā)展,那么作為數(shù)控機(jī)床的一部分,同時(shí)也作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō),伺服電機(jī)要怎么樣的被更好的利用于各大數(shù)控機(jī)床呢?隨著數(shù)字脈寬調(diào)制技術(shù),微電子技術(shù)、現(xiàn)在控制技術(shù)的不斷進(jìn)步,日新月異的進(jìn)程中,對(duì)伺服電機(jī)的技術(shù)、現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)做一個(gè)簡(jiǎn)要的探討。
  2、伺服電機(jī)簡(jiǎn)介
  目前,在生產(chǎn)中,我們通常所使用的是交流伺服電機(jī),以交流伺服電機(jī)為例,來(lái)分析其結(jié)構(gòu)的組成。
  交流伺服電機(jī)大致上可分為兩大部分,即轉(zhuǎn)子和定子部分。其中,我們一般常用的鼠籠形轉(zhuǎn)子和非磁性杯行轉(zhuǎn)子就是這里所說(shuō)的轉(zhuǎn)子部分。那么定子部分呢?常用的定子結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)變壓器的定子有異曲同工之處,他們都是在定子鐵心中安放著空間互成90度的兩相繞組組成,故此,伺服電機(jī)也可被稱為是兩相的交流電動(dòng)機(jī)。
  在兩種常用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中,鼠籠形轉(zhuǎn)子交流伺服電機(jī)由轉(zhuǎn)子鐵心,轉(zhuǎn)軸以及轉(zhuǎn)子繞組組成,而非磁性杯形轉(zhuǎn)子交流伺服電機(jī)的外定子與鼠籠形的定子結(jié)構(gòu)完全一樣,而內(nèi)定子確有著差別,它是由環(huán)形的鋼片疊成,作為電機(jī)磁路的一部分,內(nèi)定子通常不放繞組,只是代替鼠籠轉(zhuǎn)子的鐵心而已。
  但是依據(jù)目前市場(chǎng)的情況來(lái)看,一般被廣泛應(yīng)用的是鼠籠形轉(zhuǎn)子伺服電機(jī),因?yàn)榉谴判员无D(zhuǎn)子的慣量小,軸承摩擦阻轉(zhuǎn)矩小。還因?yàn)樗霓D(zhuǎn)子之間沒(méi)有齒槽,導(dǎo)致定、轉(zhuǎn)子之間沒(méi)有齒槽粘合的現(xiàn)象,在恒速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),抖動(dòng)的現(xiàn)象不會(huì)發(fā)生,但是在相同的體積和重量下,以一定的功率范圍內(nèi)來(lái)看,杯形轉(zhuǎn)子伺服電機(jī)比鼠籠形轉(zhuǎn)子伺服電機(jī)所產(chǎn)生的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和輸出功率都小,與此同時(shí),杯形轉(zhuǎn)子伺服電機(jī)的構(gòu)造和制造工藝相對(duì)來(lái)說(shuō)更復(fù)雜。故此,杯形轉(zhuǎn)子伺服電機(jī)只有在要求運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)的某些場(chǎng)合下才被使用(如:積分電路)。
  3、伺服電機(jī)在數(shù)控上的應(yīng)用
  3.1伺服電機(jī)在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用特點(diǎn)
  交流伺服電機(jī)是無(wú)刷電機(jī)的一種,但是它分為同步和異步電機(jī),在運(yùn)動(dòng)控制中較常見(jiàn)的是同步電機(jī),就因?yàn)樗梢宰龅胶艽蟮墓β,在最高轉(zhuǎn)動(dòng)的情形下,速度低,并且隨著功率增大而快速降低,因此適合做低速平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。故此精度高,調(diào)速范圍寬、能在低速時(shí)輸出大的轉(zhuǎn)矩,還有快速響應(yīng)且無(wú)超調(diào)就是其最大的特點(diǎn)。
  3.2伺服電機(jī)較之其它電動(dòng)機(jī)有那些優(yōu)勢(shì)
  交流伺服電機(jī)在很多方面的性能都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī),雖然在一些特殊的場(chǎng)合或者在一些要求不高的場(chǎng)合經(jīng)常用步進(jìn)電機(jī)來(lái)做執(zhí)行電動(dòng)機(jī),但是交流伺服電機(jī)依然是呼聲最高應(yīng)用最廣的電機(jī),那么比之步進(jìn)電機(jī)有那些方面的不同呢?
  其一在控制精度上的不同。交流伺服電機(jī)的控制精度是由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證,而兩相步進(jìn)電機(jī)的距角一般為3.6度、18度,五相混合式步進(jìn)電機(jī)距角為0.72度、0.36度。
  其二、低頻特性的不同。步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)容易出現(xiàn)低頻振動(dòng)的現(xiàn)象。由于步進(jìn)電機(jī)工作原理的特性決定了低頻振動(dòng)的現(xiàn)象,而這種現(xiàn)象對(duì)于機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)說(shuō)是有害而無(wú)利的,但是交流伺服電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)卻非常的平穩(wěn),即使是在非常低的速度下,也能保持平穩(wěn)性而不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)。那是因?yàn)榻涣魉欧到y(tǒng)具有共振抑制的功能,在系統(tǒng)的內(nèi)部存在著頻率解析機(jī)能,在檢測(cè)到機(jī)械有共振點(diǎn)的時(shí)候就會(huì)適時(shí)的進(jìn)行調(diào)整。
  還有矩頻特性、過(guò)載能力、以及運(yùn)行性能和速度響應(yīng)性能的不同。在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,要綜合考慮控制的要求、成本等以及多方面因素,在適時(shí)的選用較為適當(dāng)?shù)目刂齐姍C(jī)。
  4、伺服電機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
  隨著中國(guó)從制造業(yè)大國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)橹圃鞓I(yè)強(qiáng)國(guó)的進(jìn)程和數(shù)字化交流伺服系統(tǒng)的性能價(jià)格比逐漸提高的基礎(chǔ)上,交流伺服系統(tǒng)作為控制電機(jī)類高檔精密部件,它在行業(yè)中的市場(chǎng)也是在穩(wěn)步上升。那么作為數(shù)控機(jī)床最重要的組成部分,同時(shí)伺服系統(tǒng)也一直是影響系統(tǒng)加工性能的重要指標(biāo)之一。
  近年來(lái)圍繞著伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)與靜態(tài)特性的提高,也是發(fā)展并且出現(xiàn)了多種伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)。決定交流伺服系統(tǒng)性能好壞的關(guān)鍵性因素依然是伺服控制技術(shù),但由于交流伺服系統(tǒng)本身的有著極其先進(jìn)的控制原理以及低成本,免維護(hù)的特性,更何況其控制特性也在全面的超越直流伺服系統(tǒng),勢(shì)必在今后的發(fā)展過(guò)程中將大部分甚至是全部代替直流伺服系統(tǒng),按照當(dāng)前的運(yùn)轉(zhuǎn)模式來(lái)分析,其今后比向高效率化,告訴,高精度化以及高性能化的方向發(fā)展。
  不僅如此,隨著目前智能化的大幅度推廣以及網(wǎng)絡(luò)化模塊化的盛行,而現(xiàn)代交流伺服驅(qū)動(dòng)設(shè)備也同時(shí)具備著參數(shù)記憶的功能,以及自身故障的診斷和分析的功能,有的伺服電機(jī)甚至還具備了識(shí)別參數(shù)的性能,還能在發(fā)現(xiàn)振動(dòng)的時(shí)候自動(dòng)對(duì)其進(jìn)行抑制,自動(dòng)將編碼器進(jìn)行測(cè)定并歸零,這些都是伺服電機(jī)在智能化法相的發(fā)展趨勢(shì)。而網(wǎng)絡(luò)化的重點(diǎn)發(fā)展方向就是如何適應(yīng)高性能運(yùn)動(dòng)控制對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性、同步性以及可靠性的要求。高檔數(shù)控系統(tǒng)的成功開(kāi)發(fā),也預(yù)示著網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字伺服開(kāi)發(fā)成為當(dāng)下的當(dāng)務(wù)之急,還有伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、電源、再生制動(dòng)、以及電機(jī)與電機(jī)之間的通訊都在不斷的向模塊化方向發(fā)展。
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永磁無(wú)刷直流電機(jī)PWM調(diào)制方式研究。
  無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)模型2PWM調(diào)制方式對(duì)電流的影響永磁無(wú)刷直流電機(jī)在忽略凸極效應(yīng)時(shí),定子三相繞組的自感和互感為常數(shù),與轉(zhuǎn)子位置無(wú)關(guān)。
微電機(jī)轉(zhuǎn)子壓鑄模設(shè)計(jì)。
  與一般壓鑄件不同,微電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)看似簡(jiǎn)單,但壁厚相差較大,端環(huán)壁厚、風(fēng)葉、導(dǎo)條較薄細(xì)。若模具設(shè)計(jì)不合理,會(huì)導(dǎo)致端環(huán)部分產(chǎn)生縮孔、疏松、氣孔以及導(dǎo)條、風(fēng)葉部分成形不足等質(zhì)量問(wèn)題。
YE3電機(jī)和YE2電機(jī)、YX3電機(jī)的區(qū)別?
  由于國(guó)內(nèi)目前Y,Y2,Y3系列電機(jī)基本都淘汰,所以YE3超高效節(jié)能電機(jī)節(jié)約能源、降低長(zhǎng)期運(yùn)行成本,非常適合紡織、風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)使用,靠節(jié)電一年可收回電機(jī)購(gòu)置成本;直接啟動(dòng)、或用變頻器調(diào)速,可全面更換異步電機(jī);
西安西瑪高壓電機(jī)維修的工藝流程簡(jiǎn)單介紹
  西安西瑪高壓電機(jī)生產(chǎn)廠家批量生產(chǎn)電機(jī)時(shí),要購(gòu)真空浸漆設(shè)備,該設(shè)備由專業(yè)廠家提供。一般修理廠家利用電加熱棒加熱定子至一定溫度后翻轉(zhuǎn),定子口朝上進(jìn)行雙面灌漆。
西瑪電機(jī)維修在生活中尤為重要。
  西瑪電機(jī)本身如果過(guò)載,欠壓過(guò)壓,都會(huì)引起電機(jī)繞組故障。這不僅會(huì)對(duì)影響電機(jī)的使用效率,也會(huì)對(duì)我們的人身安全造成一定的威脅。電機(jī)維修在這個(gè)時(shí)候就顯得尤為重要。
直線電機(jī)在機(jī)床設(shè)備中的應(yīng)用
  直線電機(jī)伺服系統(tǒng)采用了直線電機(jī)與溜板一體化的結(jié)構(gòu),溜板的位移是直線電機(jī)的直接移動(dòng),兩者之間無(wú)任何環(huán)節(jié),這就消除了中間環(huán)節(jié)的機(jī)械響應(yīng)滯后現(xiàn)象
如何經(jīng)濟(jì)有效地將你的應(yīng)用過(guò)渡到無(wú)刷直流電機(jī)
  在美國(guó)有很多BLDC制造商。許多公司仍然專注于諸如有刷直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等技術(shù)。當(dāng)審視包括有刷直流電機(jī)(BDC)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí),很明顯,其控制不像無(wú)刷直流電機(jī)那么復(fù)雜。
變頻電機(jī)絕緣損壞及預(yù)防方法
  隨著變頻電機(jī)這一新設(shè)備的廣泛使用,人們發(fā)現(xiàn)變頻電機(jī)尤其是低壓變頻電機(jī)的絕緣會(huì)過(guò)早的損壞,直接導(dǎo)致了變頻電機(jī)的使用壽命比普通電機(jī)短得多,甚至幾個(gè)星期就出現(xiàn)故障。因此,就需要對(duì)變頻電機(jī)絕緣損壞的機(jī)理進(jìn)行分析并探尋控制措施。
振動(dòng)篩電機(jī)燒毀的常見(jiàn)原因及預(yù)防措施
  設(shè)備輸送物料溫度不能過(guò)高。因?yàn)檎駝?dòng)電機(jī)與設(shè)備是剛性連接,也可以說(shuō)是一個(gè)整體,如果設(shè)備輸送物料溫度過(guò)高,則很容易引起振動(dòng)電機(jī)地面與機(jī)殼溫度增加,造成散熱困難,從而燒毀電機(jī)。
無(wú)刷直流電機(jī)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)分析。
  無(wú)刷直流電機(jī)不使用機(jī)械的電刷裝置,采用方波自控式永磁同步電機(jī),以霍爾傳感器取代碳刷換向器,以釹鐵硼作為轉(zhuǎn)子的永磁材料,性能上相較一般的傳統(tǒng)直流電機(jī)有很大優(yōu)勢(shì),是當(dāng)今最理想的調(diào)速電機(jī)。
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