伺服系统简介及其在数控加工中的应用
栏目:公司新闻 发布时间:2019-06-03 08:46

三.凯发伺服系统的根本要求和特点

  2. 闭环系统

  闭环系统主要由执行元件、检测单元、比较环节、驱动电路和机床5局部组成。其形成框图如图2所示。在闭环系统中,检测元件将机床挪动部件的实际位置检测出来并转换成电信号反响给比较环节。常见的检测元件有旋转变压器、感应同步器、光栅、磁栅和编码盘等。通常把装置在丝杠上的检测元件组成的伺服系统称为半闭环系统;把装置在工作台上的检测元件组成的伺服系统称为闭环系统。由于丝杠和工作台之间传动误差的存在,半闭环伺服系统的精度要比闭环伺服系统的精度低一些。

  图1是开环系统形成图,它主要由驱动电路,执行元件和机床3大局部组成。常用的执行元件是步进电机,通常称以步进电机作为执行元件的开环系统为步进式伺服系统,在这种系统中,假如是大功率驱动时,用步进电机作为执行元件。驱动电路的主要任务是将指令脉冲转化为驱动执行元件所需的信号。

  (1)不变性好:不变是指系统在给定输入或外界干扰作用下,能在短暂的调节过程后达到新的或者回复到原有均衡状态。

伺服系统简介及其在数控加工中的应用

  1. 对伺服系统的根本要求

四.伺服系统的分类

  (1)准确的检测安置:以组成速度和位置闭环控制。

  (2)有多种反响比较原理与方法:依据检测安置实现信息反响的原理差异,伺服系统反响比较的方法也不雷同。目前常用的有脉冲比较、相位比较和幅值比较3种。

  (3)快捷响应性好:快捷响应性是伺服系统动态品质的标识表记标帜之一,即要求跟踪指令信号的响应要快,一方面要求过渡过程工夫短,一般在200ms以内,以至小于几十毫秒;另一方面,为满足超调要求,要求过渡过程的前沿陡,即回升率要大。

  由于比较环节输出的信号比较微弱,不敷以驱动执行元件,故需对其停止放大,驱动电路正是为此而设置的。

  (2)精度高:伺服系统的精度是指输出量能跟随输入量的准确水平。作为精细加工的数控机床,要求的定位精度或轮廓加工精度通常都比较高,允许的偏向一般都在 0.01~0.00lmm之间。

  伺服系统按其驱动元件划分,有步进式伺服系统、直流电动机(简称直流电机)伺服系统、交换电动机(简称交换电机)伺服系统。按控制方式划分,有开环伺服系统、闭环伺服系统和半闭环伺服系统等,实际上数控系统也分成开环、闭环和半闭环3品种型,就是与伺服系统这3种方式相关。

  (4)宽调速范围的速度调节系统,即速度伺服系统:从系统的控制构造看,数控机床的位置闭环系统可看作是位置调节为外环、速度调节为内环的双闭环自动控制系统,其内部的实际工作过程是把位置控制输入转换成相应的速度给定信号后,再通过调速系统驱动伺服电机,实现实际位移。数控机床的主运动要求调速性能也比较高,因而要求伺服系统为高性能的宽调速系统。

  1. 开环系统

  (3)高性能的伺服电动机(简称伺服电机):用于高效和复杂型面加工的数控机床,伺服系统将经常处于频繁的启动和制动过程中。要求电机的输着力矩与转动惯量的比值大,以孕育发生足够大的加速或制动力矩。要求伺服电机在低速时有足够大的输着力矩且运转平稳,以便在与机械运动局部连贯中尽量减少中间环节。

  比较环节的作用是将指令信号和反响信号停止比较,两者的差值作为伺服系统的跟随误差,经驱动电路,控制执行元件带开工作台继续挪动,直到跟随误差为零。依据进入比较环节信号的模式以及反响检测方式,闭环(半闭环)系统可分为脉冲比较伺服系统、相位比较伺服系统和幅值比较伺服系统3种。

  2. 伺服系统的主要特点

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