CNC數控機床用交流伺服電機有什麽優勢?對比:步進電機
07-30-2021
CNC數控機(jī)床用(yòng)交流伺服電機有什麽優勢?對比:步進電機


交(jiāo)流伺服(fú)電(diàn)機被廣泛使用在CNC數(shù)控(kòng)機床行業。並且也得到了行業客戶的一致好評(píng)。那為什麽電(diàn)機的類型那麽多,偏偏選中交流伺服電機呢?今(jīn)天,我們就來聊一聊關於交流伺服電機在數控機床行業的優勢。


交流伺服(fú)電機(jī)的優點


1:高精度 精準(zhǔn)定位


2:穩定性強


3:低噪音


4:適應性強


5:響應快


6:使用壽命(mìng)長


交流伺服電機的優點也成就了它的(de)高使用(yòng)率,在數控機(jī)床行業對於精度的要求是很高的。因為CNC數(shù)控機床通常(cháng)用於生產各(gè)類零(líng)件(jiàn),配件,使(shǐ)用伺服電機(jī)能夠帶(dài)來更加精準的定位,做出來的產品外觀更加好看。所以(yǐ),交流伺服電機得到了很多CNC數控機床行業(yè)的(de)青睞。


伺服主要靠脈衝來定位,基本上可以這樣理解,接(jiē)收到1個脈衝,就(jiù)會旋(xuán)轉1個脈衝對應的角度,從而實現位移,因為,伺服電機本身具(jù)備發出脈衝的功能(néng),所以伺服電機每旋轉一個角度,都會發出對應數量的脈(mò)衝,這樣,和伺服電(diàn)機(jī)接受的脈衝形成了呼(hū)應,或者叫閉環,如此一來,係統就會知道發了多少脈衝給伺服電機,同時又收了多少脈衝回來,這樣,就能夠很精確的控製電機的(de)轉動,從而(ér)實現精確的定位,可(kě)以達到0.001mm。


是一種離散運動的裝置(zhì),它和現代數字控(kòng)製技術有著(zhe)本質的聯係。在目前國內的數(shù)字控製(zhì)係統中,步進(jìn)電機的應用十分廣泛。隨著全數字式交流伺服(fú)係統的出現,交流伺服電機也越(yuè)來越多地應用於數(shù)字(zì)控(kòng)製係(xì)統中。為了適應數字控製的發展趨勢,運動控製係(xì)統中(zhōng)大多采用步進電機或全數字式(shì)交流伺服電機作為(wéi)執行。雖(suī)然兩者在控製方(fāng)式上相似(sì)(脈衝串和(hé)方向信號(hào)),但在使用性能和應用場合上存在(zài)著較大的差異。現就二者(zhě)的使用性能作一比較。


一(yī)、控製精度不同(tóng)


兩相混合式步進電(diàn)機步距角(jiǎo)一般為3.6°、1.8°,五相混合式步進電機步距角一般為(wéi)0.72 °、0.36°。也有一(yī)些高性能的步進電機步(bù)距角更小。如四通公司生(shēng)產的一種用(yòng)於慢走絲機床的步(bù)進電機,其步距角為0.09°;德國百格拉公司(berger lahr)生產的三相混合(hé)式步進電(diàn)機其步距角(jiǎo)可通(tōng)過撥碼開關設置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼(jiān)容(róng)了兩相和五相(xiàng)混合式步進電機的步距(jù)角。


交流伺服電機的控製精度由電機軸後端的旋轉編碼器保證(zhèng)。以鬆下全數字式交(jiāo)流伺服電機為例,對(duì)於帶標準2500線(xiàn)編碼器的電機而言,由於驅動器內部采用了四(sì)倍頻技術,其脈衝(chōng)當(dāng)量為(wéi)360°/10000=0.036°。對於帶17位編碼器的電(diàn)機而言,驅動器每(měi)接收(shōu)217=131072個(gè)脈衝電機轉一圈,即其脈衝當量為(wéi)360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的(de)步(bù)進(jìn)電機(jī)的脈衝當量的(de)1/655。


二、低頻(pín)特性不(bú)同


步進(jìn)電機在低速時易出現低頻(pín)振動現象。振動頻率與負載情況和驅動器性能有(yǒu)關(guān),一般認為振(zhèn)動頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進電機的工作原理(lǐ)所(suǒ)決定的低頻振動現象對於機器的正(zhèng)常運轉非常不利。當步進電機(jī)工作(zuò)在低速時,一般應采用阻尼技術來克服低頻振動現象,比(bǐ)如在電機上加阻尼器,或驅動器上采用細分技術等。


交流伺服電機運轉非常平穩,即使在低速時也不會出現振動現(xiàn)象。交流伺服(fú)係統具有共振抑製功(gōng)能(néng),可涵蓋機械的剛性不足,並且係統內部具有(yǒu)頻(pín)率解(jiě)析機能(néng)(fft),可檢測出機械的共振點,便於(yú)係統調整。


三、矩頻特性不同


步進電機(jī)的輸出力矩隨轉速升高而下降,且在較高轉速時會急劇下降,所以其最高工作轉速一般在300~600rpm。交流(liú)伺服(fú)電機為恒力矩輸出,即在其額定轉速(一般為2000rpm或3000rpm)以內,都能輸(shū)出額定轉矩,在額定轉速以上為恒功率輸出。


四、過載能力不同


步進電機一般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力。以鬆下(xià)交流伺服係統為例,它具有(yǒu)速度過載和轉矩過載能力。其最大轉矩為額定轉矩的三倍,可用於克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。步進(jìn)電機因為沒有這種過載能力,在選型時為了克服這(zhè)種慣(guàn)性力矩,往(wǎng)往需要選取(qǔ)較大(dà)轉矩的電機,而機器在正常工作期間又不需要(yào)那麽大的轉矩,便出現了力(lì)矩浪費的(de)現象。


五(wǔ)、運行(háng)性能不同


步進電機的控製為開環控製(zhì),啟動(dòng)頻(pín)率過高或(huò)負載過大易出現丟步或堵轉的現象,停止時轉速過高易(yì)出現過衝的現(xiàn)象,所以為保證其控製精度,應處理好升、降速問題。交流伺服驅(qū)動係統為閉環控製,驅動器(qì)可直接對電機編碼器反饋信(xìn)號進(jìn)行采樣,內部構成位(wèi)置環和速度環,一般不會出現步進電機的丟步或過衝的現象,控(kòng)製性能更為(wéi)可靠。


六、速度響(xiǎng)應(yīng)性能不同


步進電機從(cóng)靜止加(jiā)速到工作轉速(一般為每分鍾(zhōng)幾百轉)需要200~400毫秒。交流伺服(fú)係統的加速性能較好,以鬆下msma 400w交流伺服電機為例,從靜止加速到其額定轉速3000rpm僅需幾毫秒,可用(yòng)於要求快速啟停的控(kòng)製場合 %%%%%綜上所述,交流(liú)伺服(fú)係統在許多性能方麵都優於步進電機。但在一些要求不高的場合也經常用(yòng)步進電(diàn)機來(lái)做執行(háng)電動機。所以,在(zài)控製係統的(de)設計過程中要綜合考慮(lǜ)控製要求、成本等多方麵的因素,選用適當的(de)控製(zhì)電機。
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