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深圳市盛达宇自控设备有限公司

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盛达宇数控伺服电机逐步取代传统电子马达
来源:盛达宇  发布时间:2019-02-01  点击次数:939

 电子马达控制器是通过控制一个摩擦式离合器与“全速”运行的电机主动轮接触(接触式离合器)来控制电机的起停和调速,离合器的控制响应较慢,并且控制的性能还取决于离合器的质量及新旧程度。对于采用非接触式离合器的电子马达,电控器仍需要通过控制两个非接触的离合器之间的耦合力(如磁力)来将电机主轴的动能传到另一侧(CNC设备主轴侧)。尽管两种离合器原理不同,但它们都有一个共性,就是“全速”转动的电机的主动轮与CNC设备侧的传动是通过一个“软连接”实现的,在CNC设备起停时和负载力矩变化时,速度的稳定都会有一个过程,且速度会有一定的波动,特别是在CNC设备低速运行时(如剪线过程中)。这是电子马达速度变化和电机起停控制反应缓慢的主要原因。

  伺服电机控制器由于可以对电机实现精确的力矩控制,其速度控制和位置控制可以直接通过数字控制来实现。这样CNC设备的力矩控制(如布辛:I.厚度变化)、速度控制(如高低速缝纫)、和位置控制(如停针)可以直接通过电机轴传动到CNC设备主轴上,其性能,反应速度和稳定性都明显优于电子马达控制器。尤其是采用了高性能稀土永磁材料的伺服电机,其出力大,惯性小,起停动态性能特别好,有助于提高生产率和缝纫质量。

  伺服电控器是节能的关键

  电子马达控制系统的电控部件大部分子部件是相同的,如系统控制面板、三自动电磁铁、同步传感器和踏板传感器等。两个电控部件的不同仅在于控制器内部。

  电子马达控制器不控制感应电机的起停和速度,而仅仅控制离合器来实现起停和调速。因此,这类系统只需要用一个简单的单片机(微处理器Microprocessor)来控制一个电流或电压控制回路实现闭环离合器控制,从而实现对电机的起停和调速。控制器用的元器件少,制造简单,成本低。但是由于电子马达的电控器不控制电机,而电机是消耗电能的主要部件,电机在不受控制的情况下运行,它的效率很低;电机无论CNC设备工作在什么工况,无论高速或低速、缝厚料或薄料(缝厚料时CNC设备需要更大的力矩,而缝薄料时需要较少的力矩),电机都需要全速运行。另外,CNC设备在实际工作中有大约l/4 ~ 1/3的时间是在停止状态(如缝纫工给料时间等),但电子马达的电机此时仍以“全速”在运行。这样,电子马达无辜浪费了许多电能。

  伺服电机控制器与电子马达控制完全不同,它采用数字信号处理器(DSP)或高性能的微控制器(Microcontroller)和一个电力电子变换器来实现信号到能量的转换,从而实现对电机的起停、速度和力矩控制。整个控制器用了较多的元器件,对制造工艺要求较高,成本也较高。但是,伺服电机电控器采用了最新的“节能”控制算法,在数字型号处理器的控制下,将输入电机的电流全部用来产生有用的力矩,使电机一直工作在最高效的状态;伺服电机控制,系统可以根据不同的力矩需求,使电机送出正好CNC设备所需要的力矩。当CNC设备在停止状态时,伺服电机电控器也会使电机停下来,此时伺服系统几乎不消耗电能。

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