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數(shù)控切割機如何對步進電機類別進行選擇
數(shù)控切割機如何對步進電機類別進行選擇
目前在數(shù)控切割機產(chǎn)品里面，很多產(chǎn)品部件，都需要進行仔細的維護和挑選，特別是新型的數(shù)控切割機產(chǎn)品，更是需要對數(shù)控切割機的產(chǎn)品及性能有所了解，否則一旦發(fā)生了問題，就很難處理。常用的伺服電機是交流伺服電機，在電機的軸端裝有光電編碼器，通過檢測轉子角度用以變頻控制。從最低轉速到最高轉速，伺服電機都能平滑運轉，轉矩波動小。
伺服電機有較長的過載能力，有較小的轉動慣量和大的堵轉轉矩。伺服電機有很小的啟動頻率，能很快從最低轉速加速到額定轉速。采用交流伺服電機作為驅(qū)動器件，可以和直流伺服電機一樣構成高精度，高性能的半閉環(huán)或閉環(huán)控制系統(tǒng)。由于交流伺服電機內(nèi)是無刷結構，幾乎不需維修，體積相對較小，有利于轉速和功率的提高。目前已經(jīng)在很大范圍內(nèi)取代了直流伺服電機。采用高速微處理器和專用數(shù)字信號處理機（DSP）的全數(shù)字化交流伺服系統(tǒng)出現(xiàn)后，原來的硬件伺服控制變?yōu)檐浖欧刂疲恍┈F(xiàn)代控制理論中的先進算法得到實現(xiàn)，進而大大地提高了伺服系統(tǒng)的性能，因此伺服單元能較大的提高加工效率及加工精度，但伺服驅(qū)動單元的價格也較高。隨著伺服控制技術的逐步提高，目前伺服驅(qū)動單元正逐步成為驅(qū)動單元的主力軍，伺服驅(qū)動單元的價格也在逐步減低。
伺服驅(qū)動器有兩種。一種采用脈沖控制方式，此種驅(qū)動器與電機閉環(huán)，但不反饋到數(shù)控系統(tǒng)，這種驅(qū)動器在某種程度上可稱為開環(huán)控制的伺服控制。另一種采用電壓控制方式，通過電壓的高低進行電機的轉速控制，電機的反饋信號通過驅(qū)動器反饋到數(shù)控系統(tǒng)進行位置控制。驅(qū)動單元包括驅(qū)動裝置和電機兩部分，對驅(qū)動單元的選購主要在于驅(qū)動裝置的選擇，因為電機是通用的部件，性能差別只存在于不同的廠家和型號。
驅(qū)動電機主要可分為：反應式步進驅(qū)動電機、混合式（也稱永磁反應式）步進驅(qū)動電機和伺服驅(qū)動電機三大類。反應式步進驅(qū)動電機的轉子無繞組，由被勵磁的定子繞組產(chǎn)生反應力矩實現(xiàn)步進運行。混合式步進電機的轉子用永久磁鋼，由勵磁和永磁產(chǎn)生的電磁力矩實現(xiàn)步進運行。步進電機受脈沖的控制，通過改變通電的順序可改變電機的旋轉方向，改變脈沖的頻率可改變電機的旋轉速度。步進電機有一定的步距精度，沒有累積誤差。但步進電機的效率低，拖動負載的能力不大，脈沖當量不能太大，調(diào)速范圍不大。
目前步進電機可分為兩相、三相、五相等幾種，常用的是五相步進電機。在過去很長一段時間里，步進電機占很大的市場，但目前正逐步為伺服電機所取代。選擇驅(qū)動單元時，也要考慮驅(qū)動單元的價格在整臺數(shù)控機床中的比例。整臺數(shù)控機床價格較低的一般選擇步進驅(qū)動單元，而價格較高的機床選擇伺服驅(qū)動單元。但選擇驅(qū)動單元的同時，也要考慮驅(qū)動單元與數(shù)控系統(tǒng)的匹配問題，選擇閉環(huán)控制系統(tǒng)時必須選擇閉環(huán)的伺服驅(qū)動單元。交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進電機。但在一些要求不高的場合也經(jīng)常用步進電機來做執(zhí)行電動機。
所以，在控制系統(tǒng)的設計過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素，選用適當?shù)目刂齐姍C。
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