深圳市日弘忠信電器有限公司主營：松下伺服電機(jī),SK減速機(jī),禾川伺服電機(jī)
松下伺服電機(jī)制造行業(yè)每天的產(chǎn)量分析

     經(jīng)過30多年的飛速發(fā)展，我國經(jīng)濟(jì)取得了矚目的成績。據(jù)了解，在交流松下伺服電機(jī)制造行業(yè)，從每年產(chǎn)量4000萬KW發(fā)展到現(xiàn)在23212.91萬KW，同比增長約24%。

     伴隨著全球?qū)Νh(huán)保的重視，節(jié)能伺服也成為市場新寵，許多企業(yè)紛紛投入節(jié)能伺服研發(fā)行列，如松下伺服電機(jī)，有高效節(jié)能、輕巧、安全、使用方便等特點(diǎn)，是目前效節(jié)能的伺服電機(jī)之一。

    伺服技術(shù)是怎么為工業(yè)行業(yè)節(jié)省成本的?伺服產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)為工業(yè)自動化帶來了很大效益，伺服電機(jī)及伺服控制器的升級助力機(jī)器人等工業(yè)的發(fā)展。

     目前，機(jī)器人工業(yè)屬歐美及日本最發(fā)達(dá)，一些使用多臺伺服電機(jī)的機(jī)器人，由對每一個單獨(dú)電機(jī)的運(yùn)動進(jìn)行設(shè)定，升級為只需對最終效應(yīng)器的運(yùn)動路徑進(jìn)行編程即可。這為機(jī)器人開發(fā)技術(shù)快速升級提供了保證，同時(shí)也顯著地降低了工業(yè)成本。

    松下伺服電機(jī)通過不斷更新?lián)Q代，產(chǎn)品升級，得到業(yè)界廣泛好評。采用單電纜技術(shù)的伺服電機(jī)將編碼器信號加載在電源線上，使電機(jī)和驅(qū)動器之間的兩條電纜減少為一條，在典型的安裝過程中，電纜成本占所有硬件成本的10%。

松下伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)取決于控制信號

      松下伺服電機(jī)的無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象是指當(dāng)控制信號消失時(shí)，松下伺服電機(jī)會立即響應(yīng)，停止轉(zhuǎn)動，松下伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)取決于控制信號。松下伺服電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子組成，其結(jié)構(gòu)及控制原理與普通電機(jī)相同。通常，電機(jī)內(nèi)部磁場由橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生。一個橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場好似兩個圓形旋轉(zhuǎn)磁場組成，兩者磁場幅值不等，以同樣的速度，向相反方向旋轉(zhuǎn)。

    松下伺服電機(jī)會往正轉(zhuǎn)磁場方向旋轉(zhuǎn)，隨著信號加強(qiáng)，磁場越接近圓形，此時(shí)正轉(zhuǎn)磁場和其力矩增大，反轉(zhuǎn)磁場和其力矩減小，合成力矩變大，若負(fù)載力矩不改變，轉(zhuǎn)子速度將增加。若控制電壓相位被改變，即移相180o，磁場轉(zhuǎn)向相反，合成力矩方向也改為反方向，松下伺服電機(jī)將反轉(zhuǎn)。

    松下伺服電機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)節(jié)能省電，交流伺服電機(jī)誕生于20世紀(jì)80年代，由德國發(fā)明，自此，全球伺服產(chǎn)業(yè)都指向了交流伺服系統(tǒng)。率、高速度、節(jié)能減排是伺服電機(jī)存在的較大價(jià)值。近年來，全球環(huán)境污染加劇，能源危機(jī)四伏，節(jié)能減排成為世界性的焦點(diǎn)話題，節(jié)能成為伺服電機(jī)研發(fā)的主要目的。由于伺服系統(tǒng)是閉環(huán)系統(tǒng)，改變了以往浪費(fèi)電能的情況，如此一來，許多電能浪費(fèi)量大的行業(yè)，如注塑機(jī)，從根本上節(jié)省了電能。

    目前，伺服電機(jī)被譽(yù)為省電的改造設(shè)備，其中永磁交流伺服是用戶常用的。伺服電機(jī)擁有精度高、響應(yīng)速度快、智能等特點(diǎn)，為全球制造工業(yè)效益帶來了突飛猛進(jìn)的增長。

講解說明伺服電機(jī)驅(qū)動器部分內(nèi)容

何服驅(qū)動器是用來控制伺服電動機(jī)的一種控制器，又稱為“伺服控制器”、“伺服放大器”，主要應(yīng)用于的定位系統(tǒng)。何服驅(qū)動器一般通過位置、速度和轉(zhuǎn)矩三種方式對間服電動機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)的傳動系統(tǒng)定位。目前，伺服驅(qū)動器是傳動技術(shù)的高產(chǎn)品。伺服驅(qū)動器一般采用數(shù)字信號處理器(DSP)作為控制核心，可以實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。

功率器件普遍采用以智能功率模塊(IPM)為核心設(shè)計(jì)的驅(qū)動電路，IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動電路，同時(shí)具有過電壓、過電流、過熱、欠電壓等故障檢測保護(hù)電路，在主回路中還加入軟啟動電路，以減小啟動過程對驅(qū)動器的沖擊。功率驅(qū)動單元首先通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進(jìn)行整流，得到相應(yīng)的直流電。經(jīng)過整流好的三相電或市電，再通過三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來驅(qū)動三相永磁式同步交流伺服電動機(jī)。功率驅(qū)動單元的整個過程可以簡單地說就是AC-DC-AC的過程。整流單元(AC-DC)主要的拓?fù)潆娐肥侨嗳珮虿豢卣麟娐??！?

一、伺服進(jìn)給系統(tǒng)的要求

1、調(diào)速范圍寬，定位精度高

      并且有足夠的傳動剛性和高的速度穩(wěn)定性。

2、快速響應(yīng)，無超調(diào)。為了保證生產(chǎn)率和加工質(zhì)量，除了要求有較高的定位精度外，還要求有良好的快速響應(yīng)特性，即要求跟蹤指令

     信號的響應(yīng)要快，因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)在啟動、制動時(shí)，要求加、減速度足夠大，縮短進(jìn)給系統(tǒng)的過渡過程時(shí)間，減小輪廓過渡誤差。

3、棉，低速大轉(zhuǎn)短，過載能力強(qiáng)。

      一般來說，伺服驅(qū)動器具有數(shù)分鐘甚至30min內(nèi)1.5倍以上的過載能力，在短時(shí)間內(nèi)可以過載4~6倍而不損壞?！?

4、可靠性高

     要求數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)可靠性高、工作穩(wěn)定性好，具有較強(qiáng)的溫度、濕度、振動環(huán)境適應(yīng)能力和很強(qiáng)的抗干擾能力。

二、對電動機(jī)的要求

1、從低速到高速電動機(jī)都能平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩波動要小，尤其在低速如0.1r/min我更低速時(shí)，仍有平穩(wěn)速度而無爬行現(xiàn)象。

2、電動機(jī)應(yīng)具有大的較長時(shí)間的過載能力，以滿足低速大轉(zhuǎn)矩的要求。一般直流伺服電動機(jī)要求在數(shù)分鐘內(nèi)過載4~6倍而不損壞。

3、為了滿足快速響應(yīng)的要求，電動機(jī)應(yīng)有較小的轉(zhuǎn)動慣量和大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，并具有盡可能小的時(shí)間常數(shù)和啟動電壓。

4、電動機(jī)應(yīng)能承受頻繁啟動、制動和反轉(zhuǎn)。

三、伺服放大器的三種控制方式

1、轉(zhuǎn)矩控制

通過外部模擬量的輸入或直接的地址賦值來設(shè)定電動機(jī)軸對外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小，主要應(yīng)用于需要嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)矩的場合，屬于電流環(huán)控制。

2、速度控制

通過模擬量的輸入或脈沖的頻率對轉(zhuǎn)動速度的控制，屬于速度環(huán)控制。

3、位置控制

它是伺服中常用的控制。位置控制模式一般是通過外部輸入脈沖的頻率來確定轉(zhuǎn)動速度的大小，通過脈沖數(shù)來確定轉(zhuǎn)動角度，所以一般應(yīng)用于定位裝置。

四、伺服的作用相服

伺服的作用相服能夠按照定位指令裝置輸出的脈沖串，對工件進(jìn)行定位控制，同時(shí)，還具有對伺服電動機(jī)鎖定的功能。當(dāng)偏差計(jì)數(shù)器的輸出為零時(shí)，如果有外力使伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)動，由編碼器將反債脈沖輸入偏差計(jì)數(shù)器，偏差計(jì)數(shù)器發(fā)出速度指令，旋轉(zhuǎn)修正電動機(jī)使之答上在滯留脈沖為零的位置上。該停留于固定位置的功能，稱為伺服鎖定。另外，伺服還能夠進(jìn)行適合機(jī)械負(fù)荷的位置環(huán)路增益和速度環(huán)路增益調(diào)整。

五、脈沖當(dāng)量與電子齒輪比設(shè)置

1、脈沖當(dāng)量

相對于每一脈沖信號的機(jī)床運(yùn)動部件的位移量稱為脈沖當(dāng)量，又稱作小設(shè)定單位。脈沖增量插補(bǔ)是行程標(biāo)量插補(bǔ)，每次插補(bǔ)結(jié)束產(chǎn)生一個行程增量，以脈沖的方式輸圖出。這種插補(bǔ)算法主要應(yīng)用在開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)中，在插補(bǔ)計(jì)算過程中不斷向各坐標(biāo)軸發(fā)出互相協(xié)調(diào)的進(jìn)給脈沖，驅(qū)動電動機(jī)運(yùn)動。一個脈沖所產(chǎn)生的坐標(biāo)軸移動量稱為脈沖當(dāng)量。

脈沖當(dāng)量是脈沖分配的基本單位，按機(jī)床設(shè)計(jì)的加工精度選定，普通精度的機(jī)床一般取脈沖當(dāng)量為0.01mm，較精密的機(jī)床取0.001mm或0.005mm。采用脈沖增量插補(bǔ)算法的數(shù)控系統(tǒng)，其坐標(biāo)軸進(jìn)給速度主要受插補(bǔ)程序運(yùn)行時(shí)間的限制，一般為1~3m/min。脈沖增量插補(bǔ)主要有逐點(diǎn)比較法、數(shù)據(jù)積分法、直線函數(shù)法等。脈沖當(dāng)量影響數(shù)控機(jī)床的加工精度，它的值取得越小，加工精度越高。

2、機(jī)械減速比

機(jī)械減速比(m/n)是減速器輸入轉(zhuǎn)速與輸出轉(zhuǎn)速的比值，也等于從動輪齒數(shù)與主動輪齒數(shù)的比值。機(jī)械減速比在數(shù)控機(jī)床上為電動機(jī)軸轉(zhuǎn)速與絲杠轉(zhuǎn)速之比。

3、電子齒輪與電子齒輪比

電子齒輪比就是對伺服接收到上位機(jī)的脈沖頻率進(jìn)行放大或者縮小，其中一個參數(shù)為分子，一個為分母。如分子大于分母就是放大，如分子小于分母就是縮小。例如輸入頻率為100Hz，電子齒輪比分子設(shè)為1，分母設(shè)為2，那么伺服實(shí)際運(yùn)行速度按照50Hz的脈沖來進(jìn)行。而如果輸入頻率為100Hz，電子齒輪比分子設(shè)為2，分母設(shè)為1，那么伺服實(shí)際運(yùn)行速度按照200Hz的脈沖來進(jìn)行。

4、電子齒輪比的應(yīng)用和設(shè)置

電子齒輪比可以任意地設(shè)置每單位指令脈沖對應(yīng)的電動機(jī)的速度和位移量(脈沖當(dāng)量)，當(dāng)上位控制器的脈沖發(fā)生能力(高輸出頻率)不足以獲得所需速度時(shí)，可以通過電子齒輪能(指令脈沖倍頻)來對指令脈沖進(jìn)行N倍頻。編碼器分辨率(F)表示伺服電動機(jī)軸旋轉(zhuǎn)一圈所需脈沖數(shù)。先看伺服電動機(jī)的銘牌，再對照驅(qū)動器說明書即可確定編碼器的分辨率。每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)(f)表示絲杠轉(zhuǎn)動一圈所需脈沖數(shù)。

     脈沖當(dāng)量(p)表示數(shù)控系統(tǒng)(上位機(jī))發(fā)出一個脈沖時(shí)，絲杠移動的直線距離或旋轉(zhuǎn)軸的度數(shù)，也是數(shù)控系統(tǒng)所能控制的小距離。這個值越小，經(jīng)各種補(bǔ)償后越容易得到更高的加工精度和表面質(zhì)量。脈沖當(dāng)量的設(shè)定值決定機(jī)床的進(jìn)給速度，當(dāng)進(jìn)給速度滿足要求時(shí)，可以設(shè)定較小的脈沖當(dāng)量。

     以上內(nèi)就是關(guān)于伺服驅(qū)動器的知識補(bǔ)充，希望可以對大家能夠有幫助。另外伺服控制器的各項(xiàng)控制指標(biāo)(如穩(wěn)態(tài)精度和動態(tài)性能等)優(yōu)于通用變頻器。