隨著(zhù)工業(yè)的快速發(fā)展,各行各業(yè)的設備也不斷更新,逐步實(shí)現高新科技化,其中伺服電動(dòng)缸也逐步代替傳統的液壓缸、氣缸等。伺服電動(dòng)缸是將伺服電機與絲杠一體化設計的模塊化產(chǎn)品,具有高速響應、定位精確、運行平穩等特點(diǎn)。常見(jiàn)類(lèi)型有直流伺服電動(dòng)缸、交流伺服電動(dòng)缸和步進(jìn)伺服電動(dòng)缸等。國內伺服電動(dòng)缸系統也在慢慢的崛起,在許多設備工業(yè)中應用廣泛。伺服電動(dòng)缸系統具有高速響應、定位精確、運行平穩等特點(diǎn),下面我們簡(jiǎn)單介紹下各種伺服電動(dòng)缸系統特點(diǎn)。

1、直流伺服電動(dòng)缸系統工作原理:

直流伺服電動(dòng)缸引入了機械換向裝置。其成本高,故障多,維護困難,經(jīng)常因碳刷產(chǎn)生的火花而影響生產(chǎn),并對其他設備產(chǎn)生電磁干擾。同時(shí)機械換向器的換向能力,限制了電動(dòng)機的容量和速度。電動(dòng)機的電樞在轉子上,使得電動(dòng)機效率低,散熱差。為了減小電樞的漏感,轉子變得短粗,改善換向能力,影響了系統的動(dòng)態(tài)性能。

直流伺服電動(dòng)缸的工作原理是建立在電磁力定律基礎上。與電磁轉矩相關(guān)的是互相獨立的兩個(gè)變量主磁通與電樞電流,它們分別控制勵磁電流與電樞電流,可方便地進(jìn)行轉矩與轉速控制。另一方面從控制角度看,直流伺服的控制是一個(gè)單輸入單輸出的單變量控制系統,經(jīng)典控制理論完全適用于這種系統,因此,直流伺服系統控制簡(jiǎn)單,調速性能優(yōu)異,在數控機床的進(jìn)給驅動(dòng)中曾占據著(zhù)主導地位。

2、交流伺服電動(dòng)缸系統

針對直流電動(dòng)缸的缺陷,如果將其做“里翻外”的處理,即把電驅繞組裝在定子、轉子為永磁部分,由轉子軸上的編碼器測出磁極位置,就構成了永磁無(wú)刷電動(dòng)機,同時(shí)隨著(zhù)矢量控制方法的實(shí)用化,使交流伺服系統具有良好的伺服特性。其寬調速范圍、高穩速精度、快速動(dòng)態(tài)響應及四象限運行等良好的技術(shù)性能,使其動(dòng)、靜態(tài)特性已完全可與直流伺服系統相媲美。同時(shí)可實(shí)現弱磁高速控制,拓寬了系統的調速范圍,適應了高性能伺服驅動(dòng)的要求。

3、步進(jìn)伺服電動(dòng)缸系統的結構與工作原理:

步進(jìn)伺服系統的結構簡(jiǎn)單,符合系統數字化發(fā)展需要,但精度差、能耗高、速度低,且其功率越大移動(dòng)速度越低。特別是步進(jìn)伺服易于失步,使其主要用于速度與精度要求不高的經(jīng)濟型數控機床及舊設備改造。

步進(jìn)伺服是一種用脈沖信號進(jìn)行控制,并將脈沖信號轉換成相應的角位移的控制系統。其角位移與脈沖數成正比,轉速與脈沖頻率成正比,通過(guò)改變脈沖頻率可調節電動(dòng)機的轉速。如果停機后某些繞組仍保持通電狀態(tài),則系統還具有自鎖能力。步進(jìn)電動(dòng)機每轉一周都有固定的步數,如500步、1000步、50000步等等,從理論上講其步距誤差不會(huì )累計。

伺服電動(dòng)缸主要應用于實(shí)驗設備、專(zhuān)用設備、軍事設備等領(lǐng)域,以及其他可代替液壓、氣動(dòng)的場(chǎng)所,是液壓、氣動(dòng)設備的升級產(chǎn)品,如全電動(dòng)多自由度平臺等。