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


交流伺服電機被廣泛使用在CNC數控機床行業。並且也得到了行業客戶的一致好評。那為什麽電機的類型那麽多,偏偏選中(zhōng)交流伺服電機(jī)呢?今天,我們(men)就來聊一聊關於交流(liú)伺服電機在數控機床行業的優勢。


交流伺服電機的優點


1:高精度 精準定位


2:穩定性強


3:低噪音


4:適應性(xìng)強


5:響(xiǎng)應快


6:使用壽命長


交流伺服電機的優點也成(chéng)就了(le)它的高使用率,在(zài)數控機床行業對於精度的要求是很高的。因為CNC數控機床通常用於生(shēng)產各類零件(jiàn),配件,使用伺服(fú)電機能夠帶來更加精(jīng)準的定位,做出來的產品外觀更加好看。所以,交流伺服電機得(dé)到(dào)了很多CNC數控機床行業的青睞(lài)。


伺服主要靠脈衝(chōng)來定(dìng)位,基本上可以這樣理解,接收到(dào)1個脈衝,就會旋轉1個脈衝對應的角度,從而實(shí)現位移,因為,伺服(fú)電機(jī)本身(shēn)具備發出脈衝的功能,所以伺服電機(jī)每旋轉一個角度,都會發出對應數量的脈衝,這樣,和伺服電(diàn)機接受的脈衝形成了呼應(yīng),或者叫閉環,如此一來,係統就會知道發了多少脈衝給(gěi)伺服(fú)電機,同(tóng)時(shí)又收(shōu)了多少脈衝回來,這樣,就能夠很精確的控製電機的轉動,從而實現精(jīng)確的定位(wèi),可以達(dá)到0.001mm。


是(shì)一種離散運動的(de)裝置,它和現代數字控製技術有著(zhe)本質的聯係。在目前國內(nèi)的數字控製係統(tǒng)中(zhōng),步進電機的應用十分廣泛。隨著(zhe)全數字式交(jiāo)流伺服係統的出(chū)現,交流伺服電機(jī)也越來越多地應用於數字控製係統中。為了適應數字控製的發展趨勢,運動(dòng)控製係統中大多采用步進電機或全數字(zì)式交(jiāo)流伺服電(diàn)機作為執行。雖然兩者在控製方式上相(xiàng)似(脈衝串和方向信號),但在使用性能和應用場合上存在著較大的差(chà)異。現就二者的使用(yòng)性能作一比較。


一、控製精度不同


兩相混合式步進(jìn)電機步距角一般為3.6°、1.8°,五相混合式步進電機(jī)步距角一般為0.72 °、0.36°。也(yě)有(yǒu)一些高性能的步進電機步距角更小。如四通公司生產的一種用於慢走絲機床的步進電(diàn)機,其步距角為0.09°;德國百格拉公司(berger lahr)生產的三相混合式步(bù)進電機其(qí)步距角可通過撥(bō)碼開關設置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了兩相(xiàng)和五相混合式步進電機的步(bù)距角。


交(jiāo)流伺服電機的控製精度由(yóu)電機軸後端的旋轉編碼器保證。以鬆下全數字式交流伺服電機為例,對於帶標準2500線編碼器的電機而言,由(yóu)於驅動器內部采用了四倍頻技術,其脈衝(chōng)當量為360°/10000=0.036°。對於帶17位編碼(mǎ)器的電機(jī)而言,驅動器每接收217=131072個脈(mò)衝電機轉一圈,即其脈(mò)衝當量為360°/131072=9.89秒。是步距(jù)角為1.8°的步進電機的脈衝(chōng)當量的1/655。


二、低頻特性不(bú)同


步進電機在低速時易出現低頻振動現象。振動頻率與負載情況和驅動器性能有關,一般認為振動頻率為電機空載起跳頻率(lǜ)的一半。這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動現象對於機器的正常運(yùn)轉非常不利。當步進電機工作在低速(sù)時,一般應采用阻(zǔ)尼技術(shù)來克服低頻振動現象(xiàng),比如在(zài)電機上加阻(zǔ)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(píng)穩,即使(shǐ)在低速時(shí)也不會出現振動現象。交流伺服係統具有共振抑製功能,可涵蓋機械的剛(gāng)性不足,並且(qiě)係統內部具有頻率解(jiě)析機能(fft),可(kě)檢(jiǎn)測出機械(xiè)的共振點,便於係統調(diào)整。


三、矩頻特性不同


步進電機的(de)輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降,且在較(jiào)高轉速(sù)時會急(jí)劇下降,所以其最高工作轉速一般在300~600rpm。交流伺(sì)服電機為恒力矩輸出,即在其額定轉速(一般為(wéi)2000rpm或3000rpm)以內,都(dōu)能輸出額定轉矩,在額定轉速(sù)以上為恒(héng)功率輸出。


四、過載能力不同


步(bù)進電機一(yī)般不具有過載(zǎi)能力。交流伺服電機具有較(jiào)強的過載能力(lì)。以鬆下交流(liú)伺服係統為例,它具有速度過(guò)載和轉矩(jǔ)過載能力。其最大轉矩為額定轉矩的三倍(bèi),可用於克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。步進電機因為(wéi)沒有這種(zhǒng)過載能力,在選(xuǎn)型時為了克服這種慣性力矩,往(wǎng)往需要(yào)選(xuǎn)取較大轉矩的電機,而機器在正常工作期間又不需要那麽大的轉矩,便(biàn)出(chū)現了力矩浪費的現象。


五、運(yùn)行(háng)性能不(bú)同


步進電機(jī)的控製為開環控製,啟動(dòng)頻率過高或負載過大易出現丟步或(huò)堵轉(zhuǎn)的現象,停止時轉(zhuǎn)速過高易出現過衝的現象,所以為保證其控製精度,應(yīng)處理好升、降速問題。交(jiāo)流伺(sì)服驅動係統為閉環控(kòng)製,驅動器可直接(jiē)對電機(jī)編碼器(qì)反饋信號進行采樣,內部構成位置環和速度環,一般不會出現(xiàn)步進電機的丟步或過衝的現象,控製性能更為可靠。


六、速度響(xiǎng)應性能不(bú)同


步進電機從(cóng)靜止加(jiā)速到(dào)工作轉速(一般為每(měi)分(fèn)鍾幾百轉)需要200~400毫秒。交流伺服係統的加速性能較好,以鬆下msma 400w交流伺服電機為例,從(cóng)靜止(zhǐ)加速到其額定(dìng)轉速3000rpm僅需幾毫秒,可用於要求快速啟停的控製場合 %%%%%綜上所述,交(jiāo)流伺服(fú)係統在許多性能方麵都優於(yú)步進電機。但在(zài)一些要求不高的場合也經常用(yòng)步進電(diàn)機來(lái)做執行電動機。所(suǒ)以,在控製係統的設(shè)計過程中要綜合考慮控製(zhì)要求、成本等多(duō)方麵的因(yīn)素(sù),選用適當的控製電機。
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