隨著伺服電動機在工業(yè)中的廣泛應用,高動態(tài)性能的的伺服驅(qū)動器和伺服電動機的設計和研究必將成為國內(nèi)研究的一個熱點,同時,如何提高伺服電動機的動態(tài)特性,也已經(jīng)成為急待解決的問題。 伺服系統(tǒng)在動態(tài)調(diào)節(jié)過程中的性能指標稱為動態(tài)性能指標,如超調(diào)量、跟隨速度、跟隨精度、調(diào)節(jié)時間、抗干擾能力等。 伺服系統(tǒng)最早被應用到軍事、航天領(lǐng)域,伴隨工業(yè)化的腳步,逐漸進入到工業(yè)領(lǐng)域和民用領(lǐng)域,在生產(chǎn)實踐中,伺服系統(tǒng)的應用早已非常廣泛。 1、在數(shù)控機床中,采用高端永磁交流伺服代替異步變頻驅(qū)動似乎已成為標準。90年代以來,歐美各國致力開發(fā)應用高速數(shù)控機床,在相同分辨率的情況下,工作臺的進給速度獲得到大大提升。當今數(shù)控系統(tǒng)機床更是突出高速、高精度、高動態(tài)、高剛性的特點。我們已經(jīng)看到國產(chǎn)伺服在經(jīng)濟型的數(shù)控機床上的應用,但在中高檔機床上國產(chǎn)伺服仍達不到要求,性能是一個重要方面,穩(wěn)定性和品牌效應也是短時間內(nèi)無法跨越的障礙。
2、機器人也是伺服系統(tǒng)應用較多的領(lǐng)域,工業(yè)機器人擁有多個自由度,因此每臺工業(yè)機器人需要的伺服電機少則3-4臺,多則10臺以上。目前工業(yè)機器人的擁有量已經(jīng)超過100萬臺,而且每年的需求量仍在大幅度增加。國際上工業(yè)機器人巨頭大多都有自己專屬的伺服配套,近些年也開始有國內(nèi)的伺服廠家開始走進機器人行業(yè),盡管性能上還是有不小差距。
3、紡織行業(yè)的伺服應用比例很低,為了提高生產(chǎn)效率,部分紡織機械開始采用高檔的伺服技術(shù),但幾乎用的都是進口品牌,價格因素導致伺服系統(tǒng)在紡織行業(yè)沒有大面積普及應用。若是國產(chǎn)伺服在保持價格優(yōu)勢的同時,提高產(chǎn)品性能,將會大大推動整個行業(yè)的發(fā)展。
除此之外,印刷機械、包裝機械、醫(yī)療設備、冶金機械、自動化流水線等都對伺系統(tǒng)有很大的需求量。從中也可以看到提高伺服系統(tǒng)的性能對于各行業(yè)發(fā)展的重要性,除了價格因素之外,買家對于伺服電機的關(guān)注點主要有: 動態(tài)響應快,動態(tài)響應是伺服系統(tǒng)重要的動態(tài)性能指標,要求系統(tǒng)跟隨給定快、超調(diào)量小、甚至無超調(diào)精度高,伺服系統(tǒng)的精度是指輸出量跟隨給定值的精確程度,如精密加工的機床,要求很高的定位精度 抗擾動能力強,在各種擾動作用下系統(tǒng)輸出動態(tài)變化小,恢復時間快與行業(yè)相關(guān)的解決方案,如電子凸輪、追剪、飛剪等控制技術(shù)的應用伺服系統(tǒng)主要由伺服電機和驅(qū)動器兩部分組成。驅(qū)動器在控制系統(tǒng)中作為命令元件,伺服電機在控制系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件,兩者是控制系統(tǒng)的重要組成部分。伺服系統(tǒng)的的動態(tài)性能很多程度上取決于這兩個部分。其中,響應帶寬是衡量動態(tài)性能的一項重要指標,帶寬越高,伺服系統(tǒng)的輸出跟隨輸入指令的能力就越強,動態(tài)性能就越好。 《交流伺服驅(qū)動器通用技術(shù)條件》(JB T 10184-2000)中規(guī)定了伺服驅(qū)動器速度環(huán)帶寬的測試方法:驅(qū)動器輸入正弦波轉(zhuǎn)速指令,其幅值為額定轉(zhuǎn)速指令值的0.01倍,頻率由1Hz逐漸升高,記錄電動機對應的轉(zhuǎn)速曲線,隨著指令正弦頻率的提高,電動機轉(zhuǎn)速的波形曲線對指令正弦波曲線的相位滯后逐漸增大,而幅值逐漸減小。相位滯后增大至90度時的頻率作為伺服系統(tǒng)90度相移的頻帶寬度;幅值減小至低頻時0.707倍的頻率作為伺服系統(tǒng)-3dB頻帶寬度。
圖 頻帶寬度掃描波形 致遠電子MPT電機測試平臺,不僅能對驅(qū)動器和電機做常規(guī)電壓電流、T-N曲線等測試,更有獨創(chuàng)的“自由加載引擎”技術(shù),對伺服系統(tǒng)的響應、頻帶寬度等測試提供解決方案。MotorTest軟件人性化的用戶界面,強大且可提供定制化服務。MPT測試系統(tǒng)同時滿足行業(yè)對電機控制穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)測量需求,引領(lǐng)電機試驗進入伺服時代。
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