現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備應(yīng)用中在應(yīng)用場合隨著伺服電機(jī)技術(shù)的發(fā)展,從高扭矩密度乃至于高功率密度,使轉(zhuǎn)速的提升高過3000rpm,由于轉(zhuǎn)速的提升,使得伺服電機(jī)的功率密度大幅提升。這意味著伺服電機(jī)是否需要搭配減速機(jī),其決定因素主要是從應(yīng)用的需求上及成本的考慮來審視。以下應(yīng)用場合搭配伺服行星減速機(jī)。
1、重負(fù)何:對負(fù)載做移動(dòng)并要求精密定位時(shí)便有此需要。一般像是航空、衛(wèi)星、醫(yī)療、軍事科技、晶圓設(shè)備、機(jī)器人等自動(dòng)化設(shè)備。他們的共同特征在于將負(fù)載移動(dòng)所需的扭矩往往遠(yuǎn)超過伺服電機(jī)本身的扭矩容量。而透過減速機(jī)來做伺服電機(jī)輸出扭矩的提升,便可有效解決這個(gè)問題。
2、提升扭矩:輸出扭矩提升的方式,可能采用直接增大伺服電機(jī)的輸出扭矩方式,但這種方式不但使用昂貴大功率的伺服電機(jī),電機(jī)還要有更強(qiáng)壯的結(jié)構(gòu),扭矩的增大正比于控制電流的增大,此時(shí)采用比較大的驅(qū)動(dòng)器,功率電子組件和相關(guān)機(jī)電設(shè)備規(guī)格的增大,又會(huì)使控制系統(tǒng)的成本大幅增加。
3、提高使用性能:據(jù)了解,負(fù)載慣量的不當(dāng)匹配,是伺服控制不穩(wěn)定的大原因之一。對于大的負(fù)載慣量,可以利用減速比的平方反比來調(diào)配佳的等效負(fù)載慣量,以獲得佳的控制響應(yīng)。所以從這個(gè)角度來看,行星減速機(jī)為伺服應(yīng)用的控制響應(yīng)的佳匹配。
4、降低設(shè)備成本: 從成本觀點(diǎn),假設(shè)0.4KW的AC伺服電機(jī)搭配驅(qū)動(dòng)器,需耗費(fèi)一單位設(shè)備成本,以5KW的AC伺服電機(jī)搭配伺服驅(qū)動(dòng)器耗費(fèi)15單位成本,但是若采用0.4KW伺服電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器,搭配一組減速機(jī)就能夠達(dá)到前述耗費(fèi)15個(gè)單位成本才能完成的事,在操作成本上節(jié)省50%以上。
因此使用者依其加工需求不同,決定選用的行星齒輪減速機(jī)產(chǎn)品。一般而言,在機(jī)臺運(yùn)轉(zhuǎn)上有低速、高扭矩、高功率密度場合需求,絕大部分采用行星齒輪減速機(jī)。
伺服電機(jī)怎么維修?維修伺服電機(jī)有沒有什么實(shí)用技巧,下面為大家揭秘:
1、機(jī)械局部維修為軸承損壞改換。相關(guān)于普通電機(jī)的維修,只是軸承上特殊了。由于大多數(shù)伺服電機(jī)是同步電機(jī),轉(zhuǎn)子上帶磁極,用普通資料不可以處理問題,所以資料定制變得特別關(guān)鍵,同時(shí)對位請求也比普通電機(jī)更高,但改換過程并不復(fù)雜,與普通電機(jī)維修區(qū)別不大。
2、電氣局部維修主要為繞線、充磁和編碼器的維修。
(1)繞線相對簡單,只需依據(jù)原有電機(jī)的線路和線徑繞回去就能夠了,前提是選用銅線要的資料。
(2)充磁需求有一定技術(shù)含量,通常為機(jī)外充磁與拆開充磁,前者合適一些定子磁場的充磁;而拆開充磁需求有技巧,除了需獲知原有馬達(dá)的磁強(qiáng),還需求理解散布狀況,同時(shí)外形要有,在選擇材質(zhì)方面同樣關(guān)鍵,耐高溫、耐高電磁干擾的資料要思索。
(3)編碼器改換與維修是伺服電機(jī)維修中考驗(yàn)技術(shù)含量的,畢竟進(jìn)口的伺服電機(jī)大多是非規(guī)范的通訊格式。早期增量型產(chǎn)品的能夠相互配換,但新一代產(chǎn)品曾經(jīng)構(gòu)成各自不同的內(nèi)部規(guī)范,不同廠家具備不同的規(guī)范形式,加上脈沖密渡過大,另外編碼器的對位有不同的算法,使短少了共用性,形成維修的難度加大。
伺服電機(jī)(servomotor)是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī),是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。伺服電機(jī)可使控制速度,位置精度非常準(zhǔn)確,可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對象
一、伺服電機(jī)油和水的保護(hù)
A:伺服電機(jī)可以用在會(huì)受水或油滴侵襲的場所,但是它不是全防水或防油的。因此,伺服電機(jī)不應(yīng)當(dāng)放置或使用在水中或油侵的環(huán)境中。
B:如果伺服電機(jī)連接到一個(gè)減速齒輪,使用伺服電機(jī)時(shí)應(yīng)當(dāng)加油封,以防止減速齒輪的油進(jìn)入伺服電機(jī)
C:伺服電機(jī)的電纜不要浸沒在油或水中。
二、伺服電機(jī)電纜→減輕應(yīng)力
A:確保電纜不因外部彎曲力或自身重量而受到力矩或垂直負(fù)荷,尤其是在電纜出口處或連接處。 B:在伺服電機(jī)移動(dòng)的情況下,應(yīng)把電纜(就是隨電機(jī)配置的那根)牢固地固定到一個(gè)靜止的部分(相對電機(jī)),并且應(yīng)當(dāng)用一個(gè)裝在電纜支座里的附加電纜來它,這樣彎曲應(yīng)力可以減到小。 C:電纜的彎頭半徑做到盡可能大。
三、伺服電機(jī)允許的軸端負(fù)載
A:確保在安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)加到伺服電機(jī)軸上的徑向和軸向負(fù)載控制在定值以內(nèi)。
B:在安裝一個(gè)剛性聯(lián)軸器時(shí)要格外小心,特別是過度的彎曲負(fù)載可能導(dǎo)致軸端和軸承的損壞或磨損
C:好用柔性聯(lián)軸器,以便使徑向負(fù)載低于允許值,此物是專為高機(jī)械強(qiáng)度的伺服電機(jī)設(shè)計(jì)的。
D:關(guān)于允許軸負(fù)載,請參閱“允許的軸負(fù)荷表”(使用說明書)。
四、伺服電機(jī)安裝注意
A:在安裝/拆卸耦合部件到伺服電機(jī)軸端時(shí),不要用錘子直接敲打軸端。(錘子直接敲打軸端,伺服電機(jī)軸另一端的編碼器要被敲壞)
B:竭力使軸端對齊到佳狀態(tài)(對不好可能導(dǎo)致振動(dòng)或軸承損壞)。
伺服電機(jī)的電壓與轉(zhuǎn)速關(guān)系
伺服電機(jī)的電壓:
1)不管是直流伺服還是交流伺服電機(jī);
2)高速時(shí),轉(zhuǎn)速和電壓成正比;
3)在低速時(shí),電壓要低于速度的下降;
4)速度為零時(shí),電壓不為零;
5)簡單說,電壓隨速度變化;
6)電壓=反電勢+電樞電壓降
伺服電機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了由液壓到電氣的過程,電氣伺服系統(tǒng)根據(jù)所驅(qū)動(dòng)電機(jī)類型分為直流(DC)伺服系統(tǒng)和交流(AC)伺服系統(tǒng)。交流伺服系統(tǒng)按其采用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)類型又可分為永磁同步(SM型)電機(jī)交流伺服系統(tǒng)和感應(yīng)式異步(IM型)電機(jī)交流伺服系統(tǒng)。
由于直流伺服電機(jī)存在機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維修工作量大包括電刷、換向器等則成為直流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)發(fā)展的瓶頸。隨著微處理技術(shù)、大功率電力電子技術(shù)的成熟和電機(jī)永磁材料的發(fā)展和成本降低,交流伺服系統(tǒng)得到長足發(fā)展并將逐步取代直流伺服系統(tǒng)。
交流伺服電機(jī)作為控制電機(jī)類精密部件,其市場需求將穩(wěn)步增長,近5年內(nèi)其應(yīng)用前景將十分看好。
型伺服電機(jī)的市場需求不可忽視
針對客戶具體單一應(yīng)用,由于其特殊的技術(shù)和成本指標(biāo),通用伺服產(chǎn)品(包括進(jìn)口產(chǎn)品)很難達(dá)到要求,這就需要量身定制,在原有伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中嵌入用戶特定的運(yùn)動(dòng)控制功能,可大大降低產(chǎn)品成本。這些典型行業(yè)客戶的數(shù)字伺服產(chǎn)品在紡織設(shè)備、印刷設(shè)備、電梯設(shè)備、機(jī)器人等行業(yè)已有成熟的應(yīng)用。
智能型伺服電機(jī)將得到廣泛應(yīng)用
在通用伺服驅(qū)動(dòng)器的基礎(chǔ)上,附加一些PLC和運(yùn)動(dòng)控制功能,加上本身具備的網(wǎng)絡(luò)通信功能,形成一個(gè)立的單軸運(yùn)動(dòng)控制器,立完成一定的運(yùn)動(dòng)控制功能,如:點(diǎn)到點(diǎn)定位等,可廣泛用于自動(dòng)化生產(chǎn)線等應(yīng)用領(lǐng)域。
近幾年,華中數(shù)控、數(shù)控、航天數(shù)控、中盛科技等的伺服驅(qū)動(dòng)器及電機(jī)產(chǎn)品已相繼進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段,但還主要是集中在數(shù)控機(jī)床行業(yè),功率規(guī)格在400W以上,沒有針對整個(gè)自動(dòng)化控制行業(yè)形成全系列規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。由于中國為制造業(yè)大國,除數(shù)控機(jī)床行業(yè)外,其他行業(yè)對各種規(guī)格伺服電機(jī)需求量逐年增長,為此,國外伺服電機(jī)生產(chǎn)廠商陸續(xù)計(jì)劃或已經(jīng)在國內(nèi)設(shè)置資工廠,利用本地和廉價(jià)勞動(dòng)力,批量生產(chǎn)各種規(guī)格的通用型伺服電機(jī)產(chǎn)品。
國內(nèi)伺服電機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)技術(shù)已趨于完善,目前主要是朝標(biāo)準(zhǔn)化,系列化,規(guī)?;较虬l(fā)展,只有一定規(guī)模才能有高可靠性和價(jià)格低廉而富有競爭力的產(chǎn)品。但國內(nèi)伺服電機(jī)的全數(shù)字驅(qū)動(dòng)器技術(shù)還比較落后,主要局限于欠缺實(shí)用的電機(jī)數(shù)字控制算法和高可靠的功率模塊,這樣大大限制了國產(chǎn)伺服電機(jī)的推廣。
伺服電機(jī)是工業(yè)常用的機(jī)器設(shè)備,很多用戶不了解該如何選擇。松下伺服電機(jī),按照通常的區(qū)分劃分為步進(jìn)電機(jī)、直流有刷伺服電機(jī)、直流無刷伺服電機(jī)、交流伺服電機(jī),隨著科技的日益進(jìn)步,許多特種伺服電機(jī)應(yīng)運(yùn)而生,比如壓電陶瓷電機(jī)、直線電機(jī)以及音圈電機(jī),在這里我們主要講講通常意義下伺服電機(jī)的選擇。
伺服電機(jī)的選擇很大程度上取決于負(fù)載的物理特性,負(fù)載的工作特性、系統(tǒng)要求以及工作環(huán)境。一旦系統(tǒng)要求確定后,無論選擇何種形式的伺服電機(jī),要考慮的是選擇多大的電機(jī)合適,考慮負(fù)載物理特性,包括負(fù)載扭矩、慣量等。在伺服電機(jī)中,通常以扭矩或者力來衡量電機(jī)大小,所以選電機(jī)要計(jì)算出折算到電機(jī)軸端負(fù)載扭矩或者力的大小。
計(jì)算出扭矩以后需要留出一部分余量,一般選擇電機(jī)連續(xù)扭矩=1.3倍負(fù)載扭矩,這樣能電機(jī)可靠的運(yùn)行。除此外還需要計(jì)算折算到軸端負(fù)載慣量的大小,一般選擇負(fù)載慣量:電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量5:1,以伺服系統(tǒng)響應(yīng)的快速性。如果出現(xiàn)電機(jī)和負(fù)載之間慣量,扭矩不匹配的情況,那么只能犧牲速度,在電機(jī)和負(fù)載間增加減速機(jī)了,這時(shí)你需要權(quán)衡。
用戶選擇好電機(jī)需要注意四點(diǎn):
1、即電機(jī)的負(fù)載特性。
2、用戶實(shí)際需求。
3、電機(jī)特性。
4、工作環(huán)境。