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


交流伺服電機被廣泛使用(yòng)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,偏偏選中交流伺服電機呢?今天(tiān),我們就來聊一聊關(guān)於交流伺(sì)服電機在數控機(jī)床行業的(de)優勢。


交流伺服電機的(de)優點


1:高精度 精準定位


2:穩定性強


3:低噪音


4:適應性強


5:響應快


6:使用壽命長


交流伺(sì)服電機的優點(diǎn)也成就了它(tā)的高使用率,在數控機床行業對於精(jīng)度的要求(qiú)是很高的。因為CNC數控機床通常用於生產(chǎn)各類零件,配件,使用伺服電機能(néng)夠帶來更加精準的定位(wèi),做出來的產品外觀更加好看(kàn)。所(suǒ)以,交(jiāo)流伺服電機得到了很多CNC數控機床行業的青睞。


伺服主要靠脈衝來定位,基本上可以這樣理解,接收到1個脈(mò)衝,就會旋轉1個(gè)脈衝對應(yīng)的角度,從而實(shí)現位移,因為,伺服電機本身具備(bèi)發出脈衝的功能(néng),所以伺服(fú)電機每旋轉一個角度,都(dōu)會發出對應數量的脈衝,這樣,和伺服電機接受的脈衝形成(chéng)了(le)呼應,或者叫(jiào)閉環,如此一來,係統就(jiù)會知道發了多少脈衝給伺服(fú)電機,同時又收(shōu)了多少脈(mò)衝回來,這樣,就能夠很精(jīng)確的控製電機的轉動,從而實現精確的定位,可以達到0.001mm。


是一種離散運動的裝置,它和現代數(shù)字控(kòng)製技術有著(zhe)本質(zhì)的聯係。在目前國(guó)內的數字控製係統中(zhōng),步進電機的應用十(shí)分廣泛。隨(suí)著全數字式交流伺服係統的(de)出現,交流伺服電機也越來越多地應用於數字控製係統中。為了(le)適應數字控製的發展趨勢(shì),運動控製係統中大多采用步進電機或全數字式交流伺服電機作為執行。雖然兩者(zhě)在控製方式上相似(脈衝串和方向信號),但在使用(yòng)性(xìng)能和應用場合上存(cún)在著較大的差異(yì)。現就二者的使用性能(néng)作一比較。


一、控製精度不同


兩相混合式(shì)步進電(diàn)機步距角一般(bān)為3.6°、1.8°,五相混合式步進電機步距角一般為0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步(bù)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機,其步距角為(wéi)0.09°;德(dé)國百格拉公司(berger lahr)生產的三相混合式步(bù)進(jìn)電機其步(bù)距角可通過撥碼開關設置(zhì)為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了兩相和五相混(hún)合式(shì)步進電機的步距角。


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


二、低頻特性不同


步進(jìn)電機在低速時(shí)易出現低頻振動現象。振動頻率與負(fù)載情況和驅動器性(xìng)能有(yǒu)關(guān),一般認為振動頻率為電機空載起跳頻(pín)率的一半。這種由步進(jìn)電機的工作原(yuán)理所決定的低(dī)頻振動現象對於機器的正常運轉非常不利。當步進電機工作在低(dī)速時,一般應采用阻尼技(jì)術來克服低(dī)頻振動現象,比如在電機上加阻尼器,或驅動器上采用(yòng)細分技術等。


交(jiāo)流伺服電機(jī)運轉非常(cháng)平穩,即使在低速時也不會(huì)出現振動現(xiàn)象。交流伺服係統具有共振抑製功能,可涵蓋機械的剛性(xìng)不足,並且係統內部具(jù)有頻率解析機(jī)能(fft),可檢測出機械的共振點,便於係統調整(zhěng)。


三、矩(jǔ)頻(pín)特性不同


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


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(de)過載能力。以鬆下(xià)交流伺服係統為例,它具有速度過載和轉矩過載能力。其最(zuì)大轉矩為額定轉矩的三倍,可用於克服(fú)慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。步進電機因為沒有這種過載能力(lì),在選型(xíng)時為了克服這種慣性力矩,往往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電機,而機(jī)器在正常工作期間(jiān)又不(bú)需要那麽大的轉矩,便出現了力矩浪費(fèi)的現象。


五、運行性能不同


步進電機的控製為開環控(kòng)製,啟動頻率(lǜ)過高或負載過大易出現丟(diū)步或堵轉的現象,停止時(shí)轉速過高(gāo)易出現過衝的現(xiàn)象,所以為保證其控製精度,應處理好升(shēng)、降速問題。交流伺服驅動係統為閉環控製,驅(qū)動器可直接對電機編碼器反饋信(xìn)號進行采樣,內部(bù)構成位置環(huán)和速度環,一般不會出(chū)現步進電機的丟步或過衝的現象,控製性能更為可靠。


六、速度響應性能不同


步進電(diàn)機從靜止(zhǐ)加速到工作轉速(一般為每分(fèn)鍾幾百轉(zhuǎn))需要200~400毫(háo)秒(miǎo)。交流伺(sì)服係(xì)統的加速(sù)性能較好,以鬆(sōng)下msma 400w交流伺服電機為(wéi)例,從靜止加(jiā)速到其額定轉(zhuǎn)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,交流(liú)伺服(fú)係統在(zài)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步進電機來做執行電動機。所以,在控製係統的設計過程中要綜合考慮控製要求(qiú)、成本等多方麵(miàn)的因(yīn)素,選(xuǎn)用適當的控製(zhì)電機。
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