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搖臂鉆床伺服系統(tǒng)的研究狀況


日期：2009年11月04　來源：沈陽第一機床廠　關鍵字：搖臂鉆床
    1．國內交流伺服系統(tǒng)的研究狀況
    我國的研究人員經過多年的努力，目前在交流伺服技術上取得了不少成果并已進入吐際應用。例如，西安微電動機研究所開；發(fā)并排山了ST系列永磁交流伺服電動機和與之酐套的伺服放大9S，其額定轉矩范圍為卜50N•m，額定轉速范圍為1 000•—6 000r／min，轉矩波動值為3％，現已成功應用于數控磨床。再如，沈陽工業(yè)人學特種電動機研究所和水溪市微型電動機／共同研制開發(fā)了—‘種高性能永磁交流伺服電動機，該電動機與大連組合機床研究所開發(fā)的交流伺服控制裝置配套，現已通過了工、眶運行試驗。該系統(tǒng)搖臂鉆床的主要技術指標為：快速響應小于20m／s，調迪范圍為20 000：I，在0．1r／min時，系統(tǒng)無爬行現象．運行平穩(wěn)。系統(tǒng)的綜合技術指標達到了，f木Fanuc公司20世紀80年十《末同類產品的水平，除此之外，冶金部自動化研究院、華中理工人學等單位也對文流伺服系統(tǒng)的研究做了人量的工作井取得了不少成果。    
    與此同時，為了適應和滿足國內劉交流伺服系統(tǒng)的巨大需求，我國也j[始著手建立自己的交流伺服系統(tǒng)生產；基地。例如，四川東風電動機廠就在自己所研制的全數字文流搖臂鉆床伺服系統(tǒng)通過國家鑒定后，在政府有關部門的支持下成立了專門的數字驅動公司，其伺服系統(tǒng)的調連范圍為10000：I，鋤‘泛地應用于數控機床、上業(yè)機器人、軍事裝備，以及紡織、印刷等丁業(yè)生產線。由于得到了足夠的投資支持，該公司有望形成12 000套交流伺服系統(tǒng)和4 500套±軸系統(tǒng)的批量生產能力。還有江蘇曙光電子儀器／在引進德國Simens公叫的交流伺服系紐生產線后，形成了年產交流伺服系統(tǒng)1 000臺套的生產能力，其二期丁程完成后，叢產規(guī)模町望達到年產4000臺會。
    2．國外交流伺服系統(tǒng)的研究狀況
    在日前的交流伺服系統(tǒng)十，永磁交流伺服系統(tǒng)以其優(yōu)異的性能成為電氣驅動領域的-料優(yōu)選方案并得到了極為廣泛的研究和應用：而相同輸出轉矩的鼠籠形異步電動機!-~Tk磁同步電動機相比，其效率較低、體積大，轉子也有較明顯的損耗和發(fā)熱，且需提供兒功利磁電流，也就要求更高搖臂鉆床，所以，  目前鼠籠形異步交流伺服系統(tǒng)還只是主要用于機床主軸的伺服驅動。
    根據有關資料顯示，目前永磁文流伺服系統(tǒng)達到的技術水平如F：
    ●功率：普遍使用的額定功率一般在60kW以卜，然而根據用戶的實際需要，也有功率大至448kW的永磁交流電動機產品提供。
    ●轉矩：額定轉爾一般在20N•m以巳但是特殊設計用于直接驅動的水磁交流電動機轉矩刊達2000N•m。 t轉速：由于受位置傳感器跟蹤速度及成本的制約，永磁交流伺服搖臂鉆床電動機的額定轉速一般在10000r／min以F，如Indramat公司的MAC71C的額定轉速為6000r／min。
    ●調速比：調速比一般在10 000：1以下，但是采用低速轉矩抑制措施的數字式交流伺 服系統(tǒng)可得到100000：l以上的調速比‘t定位精度：伺服系統(tǒng)的定位精度‘般取決于位置傳感器的分辨率，采用12b分辨率的位置傳感器叫，定位精度叮達到5．27，，重復定位精度為1，。在直接驅動的水磁交 流伺服系統(tǒng)巾定位精度可達到30”’，加速度：1如于永磁交流伺服電動機的轉矩／慣性比大，因而具有較大的加搖臂鉆床速度，—般最 人加速度叫達600000r／s2。KoUmorgen公司的工業(yè)驅動分部是美國最大的同刊也是技術景先進的伺服系統(tǒng)生產廠，在美國占有最大的市場份額。其推出的數字交流伺服放大器／<扛置擰制鼎BDS5具有代表意義‘BDS5采用16b／s微處理器，√；但具有優(yōu)良的掖制性能，而且具有對高級決策的支持能力。
    此外，BDS5還具有“電子齒轉箱”的功能，其主、從電動機的速度比為32767：1～]：32767。BDS5標準系統(tǒng)(位置分辨串為12b)能提供0．00005r／min的速度分辨率(最小速度)和最大8 000r／min的轉速，而且支持更高位置分辨率(14b、16b)的選擇，其相應的交流伺服電動機規(guī)格有50余種，額定功率范圍為0．29~15．7kW，額定轉矩范圍為0．84～111，2N•m，電動機的額定轉搖臂鉆床速為700~7 500ffmin，轉動慣量力0．000 303~-0．123 564kN•m‘，系統(tǒng)延仃溫度范圍為o‘C‘-45~C，相對濕度范圍為10％~-•90％。
    BDS5系統(tǒng)在其他方面的特點如下：
    ●支持高級語言編程。其命令語言類似于BASIC，因此編程方便。提供的BDS5通信軟件包MOTIONLINK為用尸在BDS5與PC機之刊建立了一個智能通信聯系渠道。只有完整的錯誤診斷集。當發(fā)生錯誤時，BDS5將給㈩所出錯誤的英文信息，即使在掉電的情況下也能記錄最近的10個錯誤。
    ●支持數字通信。BDS5的串行搖臂鉆床通信為系統(tǒng)提供一條與其他常用上廠自動化裝置的強人連接。這些自動化裝置包括PLC、過程控制計算機和智能終端，其通信接口在RS--232 和RS--422／RS--485十選擇。

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