交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

發(fā)布日期：2011-11-25 蘭生客服中心瀏覽：2566

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直流伺服系統(tǒng)雖有優(yōu)良的調(diào)速性能，但由于其在結(jié)構(gòu)上采用了易磨損的電刷和換向器，一方面需要經(jīng)常維護(hù)，另外由于換向火花，使電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速受到了限制。此外，直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難、材料消耗大，因此制造成本較高。

交流伺服電動(dòng)機(jī)亦稱為無刷直流伺服電動(dòng)機(jī)，它與直流電動(dòng)機(jī)相比，由于無換向器，故克服了以上缺點(diǎn)，從而提高了機(jī)床的可靠性、快速性和整體性能。近年來，隨著新型大功率電力電子器件的出現(xiàn)，新型變頻技術(shù)，現(xiàn)代控制理論以及數(shù)字控制技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展，交流伺服系統(tǒng)也取得了快速發(fā)展，在中小功率的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上，有全面取代直流伺服驅(qū)動(dòng)的趨勢。

交流伺服電動(dòng)機(jī)一般都是永磁式的三相同步電動(dòng)機(jī)。根據(jù)不同的規(guī)格與要求，永磁材料可分別采用鐵氧體、鋁鎳鉆和稀土材料等，電動(dòng)機(jī)一般采用全封閉結(jié)構(gòu)。它具有以下特點(diǎn)：

1)采用特殊的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其氣隙磁密通常按正弦分布，實(shí)現(xiàn)了最小的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)。

2)定子通常采用無外殼的結(jié)構(gòu)，改善了電動(dòng)機(jī)的冷卻效果、減小了體積和重量，提高了加/減速能力。

3)通過采用無刷和全封閉的結(jié)構(gòu)形式，使得電動(dòng)機(jī)不需維修，即使在惡劣的使用環(huán)境下仍有很長的壽命。

在控制上，現(xiàn)代交流伺服系統(tǒng)一般都采用磁場矢量控制方式，它使交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能完全達(dá)到了直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能，這樣的交流伺服系統(tǒng)具有下述特點(diǎn)：

1)系統(tǒng)在極低速度時(shí)仍能平滑地運(yùn)轉(zhuǎn)，而且具有很快的響應(yīng)速度。

2)在高速區(qū)仍然具有較好的轉(zhuǎn)矩特性，即：電動(dòng)機(jī)的輸出特性“硬度”好。

3)可以將電動(dòng)機(jī)的噪聲和振動(dòng)抑制到最低的限度。

4)具有很高的轉(zhuǎn)矩/慣量比，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的快速起動(dòng)和制動(dòng)。

5)通過采用高精度的脈沖編碼器作為反饋器件，采用數(shù)字控制技術(shù)，可大大提高系統(tǒng)的位置控制精度。

6)驅(qū)動(dòng)單元一般都采用大規(guī)模的專用集成電路，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、可靠性高。

正因?yàn)槿绱�，在�?shù)控機(jī)床上，交流伺服系統(tǒng)全面取代直流伺服系統(tǒng)已經(jīng)成為技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。