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用四點分享美國AB伺服進給系統(tǒng)的要求
閱讀:331 發(fā)布時間:2023-6-27用四點分享美國AB伺服進給系統(tǒng)的要求:
1、調(diào)速范圍寬
2、定位精度高
3、有足夠的傳動剛性和高的速度穩(wěn)定性
4、快速響應,無超調(diào)
為了保證生產(chǎn)率和加工質(zhì)量,除了要求有較高的定位精度外,
還要求有良好的快速響應特性,即要求跟蹤指令信號的響應要快,因為數(shù)控系統(tǒng)在啟動、制動時,要求加、減加速度足夠大,縮短進給系統(tǒng)的過渡過程時間,減小輪廓過渡誤差。
5、低速大轉(zhuǎn)矩,過載能力強
一般來說,伺服驅(qū)動器具有數(shù)分鐘甚至半小時內(nèi)1.5倍以上的過載能力,在短時間內(nèi)可以過載4~6倍而不損壞。
6、可靠性高
要求數(shù)控機床的進給驅(qū)動系統(tǒng)可靠性高、工作穩(wěn)定性好,具有較強的溫度、濕度、振動等環(huán)境適應能力和很強的抗干擾的能力。
對電機的要求
1、從速到最高速電機都能平穩(wěn)運轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)矩波動要小,尤其在低速如0.1r/min或更低速時,仍有平穩(wěn)的速度而無爬行現(xiàn)象。
2、電機應具有大的較長時間的過載能力,以滿足低速大轉(zhuǎn)矩的要求。一般直流伺服電機要求在數(shù)分鐘內(nèi)過載4~6倍而不損壞。
3、為了滿足快速響應的要求,電機應有較小的轉(zhuǎn)動慣量和大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩,并具有盡可能小的時間常數(shù)和啟動電壓。
4、電機應能承受頻繁啟、制動和反轉(zhuǎn)。
數(shù)控機床中伺服驅(qū)動器控制按其結(jié)構(gòu)可分成開環(huán)控制和閉環(huán)(半閉環(huán))控制。如果詳細分類,開環(huán)控制又可分為普通型和反饋補償型,閉環(huán)(半閉環(huán))控制也可分為普通型和反饋補償型。[1]
折疊反饋補償型開環(huán)控制
開環(huán)系統(tǒng)的精度較低,這是由于伺服驅(qū)動器的步距誤差、起停誤差、機械系統(tǒng)的誤差都會直接影響到定位精度。應采用補償型進行改進,這種系統(tǒng)且有開環(huán)與閉環(huán)兩者的優(yōu)點,即具有開環(huán)的穩(wěn)定性和閉環(huán)的精確性。不會因為機床的諧振頻率、爬行、失動等引起系統(tǒng)振蕩。反饋補償型開環(huán)控制不需要間隙補償和螺距補償。
折疊閉環(huán)控制
由于開環(huán)控制的精度不能很好地滿足機床的要求,為了提高伺服驅(qū)動器的控制精度,最根本的辦法是采用閉環(huán)控制方式。即不但有前身控制通道,而且有檢測輸出的反饋通道,指令信號與反饋信號比較后得到偏差信號,形成以偏差控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)。
折疊半閉環(huán)控制
對于閉環(huán)控制系統(tǒng),合理的設計可以得到可靠的穩(wěn)定性和很高的精度,但是直接測量工作臺的位置信號需要用如光柵、有磁尺或直線感應同步器等安裝、維護要求較高的位置檢測裝置。通過對傳動軸或絲杠角位移的測量,可間接地獲得位置輸出量的等效反饋信號。由于這部分傳動引起的誤差不能被閉環(huán)系統(tǒng)中不包含從旋轉(zhuǎn)軸到工作臺之間的傳動鏈,因此這部分傳動引起的誤差不能被閉環(huán)系統(tǒng)自動補償,所以稱這種由等效反饋信號構(gòu)成的閉環(huán)控制系統(tǒng)為半閉環(huán)伺服驅(qū)動器,這種控制方式稱為半閉環(huán)控制方式。
折疊反饋補償型的半閉環(huán)控制
這種伺服驅(qū)動器控制補償原理與開環(huán)補償系統(tǒng)相同,由旋轉(zhuǎn)變壓器和感應同步器組成的兩套獨立的測量系統(tǒng)均以鑒幅方式工作。該系統(tǒng)的缺點是成本高,要用兩套檢測系統(tǒng),優(yōu)點是比全閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)整容易,穩(wěn)定性好,適合用做高精度大型數(shù)控機床的進給驅(qū)動。
數(shù)控機床中伺服驅(qū)動器控制按其結(jié)構(gòu)可分成開環(huán)控制和閉環(huán)(半閉環(huán))控制。如果詳細分類,開環(huán)控制又可分為普通型和反饋補償型,閉環(huán)(半閉環(huán))控制也可分為普通型和反饋補償型。[1]
折疊反饋補償型開環(huán)控制
開環(huán)系統(tǒng)的精度較低,這是由于伺服驅(qū)動器的步距誤差、起停誤差、機械系統(tǒng)的誤差都會直接影響到定位精度。應采用補償型進行改進,這種系統(tǒng)且有開環(huán)與閉環(huán)兩者的優(yōu)點,即具有開環(huán)的穩(wěn)定性和閉環(huán)的精確性。不會因為機床的諧振頻率、爬行、失動等引起系統(tǒng)振蕩。反饋補償型開環(huán)控制不需要間隙補償和螺距補償。
折疊閉環(huán)控制
由于開環(huán)控制的精度不能很好地滿足機床的要求,為了提高伺服驅(qū)動器的控制精度,最根本的辦法是采用閉環(huán)控制方式。即不但有前身控制通道,而且有檢測輸出的反饋通道,指令信號與反饋信號比較后得到偏差信號,形成以偏差控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)。
折疊半閉環(huán)控制
對于閉環(huán)控制系統(tǒng),合理的設計可以得到可靠的穩(wěn)定性和很高的精度,但是直接測量工作臺的位置信號需要用如光柵、有磁尺或直線感應同步器等安裝、維護要求較高的位置檢測裝置。通過對傳動軸或絲杠角位移的測量,可間接地獲得位置輸出量的等效反饋信號。由于這部分傳動引起的誤差不能被閉環(huán)系統(tǒng)中不包含從旋轉(zhuǎn)軸到工作臺之間的傳動鏈,因此這部分傳動引起的誤差不能被閉環(huán)系統(tǒng)自動補償,所以稱這種由等效反饋信號構(gòu)成的閉環(huán)控制系統(tǒng)為半閉環(huán)伺服驅(qū)動器,這種控制方式稱為半閉環(huán)控制方式。
折疊反饋補償型的半閉環(huán)控制
這種伺服驅(qū)動器控制補償原理與開環(huán)補償系統(tǒng)相同,由旋轉(zhuǎn)變壓器和感應同步器組成的兩套獨立的測量系統(tǒng)均以鑒幅方式工作。該系統(tǒng)的缺點是成本高,要用兩套檢測系統(tǒng),優(yōu)點是比全閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)整容易,穩(wěn)定性好,適合用做高精度大型數(shù)控機床的進給驅(qū)動。