数控火焰切割机传动单元匹配及伺服电机应用

时间：2014-08-22作者：武汉嘉倍德科技有限公司浏览：40

数控火焰切割机传动单元匹配及伺服电机应用

    数控火焰切割机常用的伺服电机是交流伺服电机，在电机的轴端装有光电编码器，通过检测转子角度用以变频控制。从较低转速到较高转速，伺服电机都能平滑运转，转矩波动小。伺服电机有较长的过载能力，有较小的转动惯量和大的堵转转矩。伺服电机有很小的启动频率，能很快从较低转速加速到额定转速。
    与传统的传动方式相比，伺服电机的“直接驱动”方式具有更高的动态特性和控制精度，更高的进给速度和加速度，更长的使用寿命，以及更低的振动噪声和更小的磨损。这些特性使其在数控火焰切割机领域的应用迅速发展，而高能切割作为无切削力加工，采用伺服电机进给驱动有着无可比拟的优势。
    目前在数控火焰切割机产品里面，很多产品部件，都需要进行仔细的维护和挑选，特别是新型的数控火焰切割机产品，更是需要对机床整体性能有所了解，否则一但发生了问题，就很难处理，
    数控火焰切割机的传动单元决定了机床的运行速度和精度，这对于以下料切割为主要功能的数控火焰切割机来说，显然具有十分重要的意义和选择要求，在前文中我们所**的伺服电机作为目前行业内应用于数控火焰切割机的*配置，在相关性能表现方面究竟有什么不一样呢？下面嘉倍徳科技将为您解答。

一、伺服电机与传统步进电机相比其应用优势
　　1. 伺服电机速度快，加速度大，精度高；
　　3. 伺服电机无机械磨损，寿命长，传动系统结构简单，**；
　　5. 伺服电机噪音低，运行安静。

二、数控火焰切割机伺服传动系统应用
    随着技术的发展，伺服电机的性能不断提高，成本日益下降，为其广泛的应用创造了条件；另一方面，数控火焰切割机应用行业如钣金行业不断地对切割质量和切割效率提出更高的要求。为此，伺服电机驱动的数控火焰切割机应运而生。因其速度快、加速度大、定位精度高，而深受市场上中高端客户的青睐。
    伺服电机的转子无绕组，由被励磁的定子绕组产生反应力矩实现步进运行。混合式步进电机的转子用*磁钢，由励磁和永磁产生的电磁力矩实现步进运行。而传统步进电机受脉冲的控制，通过改变通电的顺序可改变电机的旋转方向，改变脉冲的频率可改变电机的旋转速度。步进电机有一定的步距精度，没有累积误差。但步进电机的效率低，拖动负载的能力不大，脉冲当量不能太大，调速范围不大。目前步进电机可分为两相、三相、五相等几种，常用的是五相步进电机。在过去很长一段时间里，步进电机占很大的市场，但目前正逐步为伺服电机所取代。
    采用交流伺服电机作为数控火焰切割机驱动器件，可以和直流伺服电机一样构成**，**的半闭环或闭环控制系统。由于交流伺服电机内是无刷结构，几乎不需维修，体积相对较小，有利于转速和功率的提高。目前已经在很大范围内取代了直流伺服电机。采用高速微处理器和**数字信号处理机(DSP)的全数字化交流伺服系统出现后，原来的硬件伺服控制变为软件伺服控制，一些现代控制理论中的先进算法得到实现，进而大大地提高了伺服系统的性能，因此伺服单元能较大的提高加工效率及加工精度，但伺服驱动单元的价格也较高。随着伺服控制技术的逐步提高，目前伺服驱动单元正逐步成为驱动单元的主力军，伺服驱动单元的价格也在逐步减低。

三、数控火焰切割机伺服传动分类
    数控火焰切割机伺服驱动器有两种。一种采用脉冲控制方式，此种驱动器与电机闭环，但不反馈到数控系统，这种驱动器在某种程度上可称为开环控制的伺服控制。另一种采用电压控制方式，通过电压的高低进行电机的转速控制，电机的反馈信号通过驱动器反馈到数控系统进行位置控制。
　　选择数控火焰切割机驱动单元时，也要考虑驱动单元的价格在整台数控机床中的比例。整台数控机床价格较低的一般选择步进驱动单元，而价格较高的机床选择伺服驱动单元。但选择驱动单元的同时，也要考虑驱动单元与数控系统的匹配问题，选择闭环控制系统时**选择闭环的伺服驱动单元。交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以，在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素，选用适当的控制电机。

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