交流伺服驅動系統

發布日期：2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽：2607

        直流伺服系統雖有優良的調速性能，但由于其在結構上采用了易磨損的電刷和換向器，一方面需要經常維護，另外由于換向火花，使電動機的最高轉速受到了限制。此外，直流電動機結構復雜、制造困難、材料消耗大，因此制造成本較高。

        交流伺服電動機亦稱為無刷直流伺服電動機，它與直流電動機相比，由于無換向器，故克服了以上缺點，從而提高了機床的可靠性、快速性和整體性能。近年來，隨著新型大功率電力電子器件的出現，新型變頻技術，現代控制理論以及數字控制技術等技術的發展，交流伺服系統也取得了快速發展，在中小功率的伺服驅動系統上，有全面取代直流伺服驅動的趨勢。

        交流伺服電動機一般都是永磁式的三相同步電動機。根據不同的規格與要求，永磁材料可分別采用鐵氧體、鋁鎳鉆和稀土材料等，電動機一般采用全封閉結構。它具有以下特點：

1)采用特殊的轉子結構，其氣隙磁密通常按正弦分布，實現了最小的轉矩波動。

2)定子通常采用無外殼的結構，改善了電動機的冷卻效果、減小了體積和重量，提高了加/減速能力。

3)通過采用無刷和全封閉的結構形式，使得電動機不需維修，即使在惡劣的使用環境下仍有很長的壽命。

        在控制上，現代交流伺服系統一般都采用磁場矢量控制方式，它使交流伺服驅動系統的性能完全達到了直流伺服驅動系統的性能，這樣的交流伺服系統具有下述特點：

1)系統在極低速度時仍能平滑地運轉，而且具有很快的響應速度。

2)在高速區仍然具有較好的轉矩特性，即：電動機的輸出特性“硬度”好。

3)可以將電動機的噪聲和振動抑制到最低的限度。

4)具有很高的轉矩/慣量比，可實現系統的快速起動和制動。

5)通過采用高精度的脈沖編碼器作為反饋器件，采用數字控制技術，可大大提高系統的位置控制精度。

6)驅動單元一般都采用大規模的專用集成電路，系統的結構緊湊、體積小、可靠性高。

       正因為如此，在數控機床上，交流伺服系統全面取代直流伺服系統已經成為技術發展的必然趨勢。 

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