《2022年引用主轴电机与伺服电机的区别可用 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年引用主轴电机与伺服电机的区别可用 .pdf（4页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、引用主轴电机与伺服电机的区别2010-06-19 16:26:42| 分类：默认分类| 标签： 无 |字号 大中小 订阅本文引用自落叶随风主轴电机与伺服电机的区别引用落叶随风的 主轴电机与伺服电机的区别主轴电机与伺服电机有什么区别？答:数控机床用电机主要有两种电机:进给伺服电机和主轴电机。数控机床对进给伺服电机的要求主要为: (1)机械特性 :要求伺服电机的速降小、刚度大; (2)快速响应的要求:这在轮廓加工，特别对曲率大的加工对象进行高速加工时要求较严格; (3)调速范围 :这可以使数控机床适用于各种不同的刀具、加工材质 ;适应于各种不同的加工工艺; (4)一定的输出转矩，并要求一定的过载转
2、矩。机床进给机械负载的性质主要是克服工作台的摩擦力和切削的阻力，因此主要是恒转矩 的性质。对主轴电机的要求主要为: (1)足够的输出功率，数控机床的主轴负载性质近似于恒功率 ，也就是当机床的主轴转速高时，输出转矩较小;主轴转速低时，输出转矩大;即要求主轴驱动装置要具有恒功率 的性质 ; (2)调速范围 :为保证数控机床适用于各种不同的刀具、加工材质 ;适应于各种不同的加工工艺，要求主轴电机具有一定的调速范围。但对主轴的要求比进给低; (3)速度精度 :一般要求静差度小于5 ，更高的要求为小于1; (4)快速:主轴驱动装置有时也用在定位功能上，这就要求它也具有一定的快速性。为什么伺服电机和主轴电
3、机的输出指标不同，伺服电机以转矩(N.m) ，主轴以功率 (kW) 为指标？答:一般说来，伺服电机和主轴电机在数控机床里作用不同，伺服电机驱动机床的工作台，工作台的负载阻尼为折合到电机轴上的转矩，所以伺服电机以转矩(N.m) 为指标。 主轴电机驱动机床的主轴，它的负载必需满足机床的功率，所以主轴电机以功率(kW) 为指标。这是习惯的叫法。其实，通过力学公式的换算，这两个指标可以进行互算。伺服电机的特性曲线是怎么样？曲线上哪些是典型的参数点？答:图 1 为伺服电机的主要特性曲线之一。在图上， max 为额定速度和最大允许速度。T0 为连续额定堵转转矩，T2 为连续额定转矩， Tmax 为最大堵转
4、转矩，T1 为为断续额定转矩。 P0 为额定输出功率，Pmax 为最大输出功率。堵转转矩是指电机转子在其所有角位堵住时所产生的转矩的最小测得值。以 FANUC 的伺服电机为例，以上特性曲线是对应电机电流为正弦、环境温度为20的情况，并有 10% 的容差。 如果环境温度高于它，工作的极限还得降低。由于铁磁材料的温度系数为负，因此，特性曲线上的值要降低。对于大于20的情况，每升高1曲线上的值对 FANUC 的 i 大约降低 0.19% , 对 is大约为 0.11%; 建议选择70%的电机额定值作为负载满负荷。伺服电机从额定堵转转矩到高速运转时，为什么转矩降低(参见图 1)？答:转矩降低主要是由于
5、电机绕组的散热变坏和机械部分发热引起的。高速时，电机温升变名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 大，因此，正确使用伺服电机前一定要对电机的负载进行验算。如何验算伺服电机的负载？答:一般伺服电机有两种负载:阻尼负载和惯性负载;验算的结果要使电机输出轴的阻尼负载转矩不超过特性曲线允许的范围;验算惯性负载主要是计算电机轴上的惯量，然后计算是否满足加、减速时间的要求。使用 FANUC 的交流伺服电机，对负载惯量有什么要求？答:
6、负载惯量很大地影响伺服电机的控制能力和快速加减速时间。因此，正确选择负载惯量的大小十分重要。对于FANUC 的 、 i、 is系列的伺服电机，如果折合到电机轴上的负载惯量等于或小于电机转子的惯量，工作不会发生问题。一般稳定正常工作要求折合到电机轴上的负载惯量小于电机转子的3 倍。如果生产机械折合到电机轴上的负载惯量大于电机转子的 3-5 倍时，还按正常调试的参数设定，系统可能工作不正常。要尽量避免采用这种负载工作。需要时联系FANUC 的技术人员解决。FANUC 伺服电机 is与 is有什么区别？答:除电机的参数不同外， is和电机的编码器为1000,000/rev; 而伺服电机is的编码器却
7、是130,000/rev 。 is更适合于高精度的加工。FANUC 的 is伺服电机是否可用于模具加工？答:不同精度的模具对加工精度的要求也不同，对模具加工设备的要求也不同。档次为中、低档的模具，如果选择is伺服电机、加上数控系统FS-0i 有关的高精度加工功能是可以加工出符合要求的模具。但对中、高档的模具加工最好选择is的伺服电机和具有高精、高速功能的数控系统，比如FANUC 数控系统 FS-18i 。对立式加工中心，当伺服急停或报警时，伺服单元的主接触器MCC 断电，由于伺服电机的制动有滞后，机床的主轴箱就会下滑，甚至损坏工具或工件，如何克服这个缺陷？答: FANUC 的数控系统，有一个制
8、动器控制功能，可以在一定的范围内延时控制MCC断电的时间，另外，还可以延时急停起作用时间;设一般制动器动作的时间为t1，选择 MCC动作时间 t2 大于 t1，急停起作用时间为t3，t3 t2 ，就可以达到控制主轴箱下滑目的。比如，选择 t1=50-100ms ，t2=200 ms ， t3=400ms 就可以防止主轴箱下滑。使用主轴电机时与负载的工作制有什么关系？答:工作制表明电机在不同负载下的允许循环时间。电动机工作制为:S1S10; 其中 : (1)S1 工作制 :连续工作制，保持在恒定负载下运行至热稳定状态;简称为 S1; (2)S2 工作制 :短时工作制，本工作制简称为S2 ，随后应
9、标以持续工作时间。如S2 60min; (3)S3 工作制 :断续周期工作制， 按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段停机、断能时间。 本工作制简称为S3，随后应标以负载持续率，如 S3 25%; (4)S4 工作制 :包括起动的断续周期工作制。本工作制简称为S4，随后应标以负载持续率以及折算到电机轴上的电机转动惯量JM 、 负载转动惯量Jext ， 如 S4 25% JM=0.15kg.m2, Jext=0.7 kg.m2; (5)S5 工作制 :包括电制动的断续周期工作制。本工作制简称为S5，随后应标以负载持续率以及折算到电机轴上的电机转动惯量JM 、负载转动惯
10、量Jext ，如 S5 25% JM=0.15kg.m2, Jext=0.7 kg.m2; (6)S6 工作制 :连续周期工作制。每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段空载运行时间，无停机、断能时间。本工作制简称为S6，随后应标以负载持续率，如S6 40%; (7)其他还有 : S7 工作制 :包括电制动的连续周期工作制; S8 工作制 :包括负载 -转速相应变化的连续周期工作制; S9 工作制 :负载和转速作非周期变化的连续周期工作制; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - -
11、第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - S10 工作制 :离散恒定负载工作制。电机可以运行直至热稳定，并认为与S3S10 工作制中的某一工作制等效。FANUC 伺服电机运转一段时间后，用手摸会感觉很热，是否正常？答:伺服电机运转一段时间后有一定的温升，这是正常的。它的温升主要由电机绕组的温升决定。允许的绕组温升由绕组所采用的绝缘等级规定。比如，伺服电机i、is的绝缘等级为F ，允许最大绕组的温升为125，如果环境温度为 20，那么绕组的温度为145 ，在电机的外壳当然会有热度。FANUC 的主轴电机 、p 有什么区别？答: 和 p 主轴电机间的差别是p 的主轴电机具有较大的
12、恒功率 范围，同样大小尺寸的 和 p 主轴电机， 的输出功率比p 的主轴电机大。也就是说，p 的主轴电机是采用降低电机的功率而扩大了输出功率范围。如何检查伺服电机的绝缘电阻？答:当进货检查或发现电机有不祥征兆需要测量电机绕组的绝缘电阻时，用500V 的电阻表进行测量。绕组对电机外壳的绝缘电阻应该大于或者等于100M ，电机绝缘正常。小于1 M 时，不能使用。在10-100 M 间，可以应用，但要定时检测;在 110 M 间，要特别小心使用，并要经常检查。在调试数控机床(用 FANUC 数控系统 0i-A 控制 )的重复定位精度时，让机床的一个轴往复运动多次，观察诊断参数#300( 伺服误差 )
13、，每次定位时其数值都不同，有时在某些位置，发现#300 数值每次在增加，好像有累积误差，这是怎么产生的？答:FANUC 数控系统0i-A 的#300 诊断参数的意义是伺服轴的位置偏差;它表示指令与实际移动距离之差。这个参数与很多因数有关。高精度机床在测重复定位精度时，#300 数值大约 在 2+2 之间，视负载、机床导轨情况会有些变化。如果它变化不定，可以增大位置增益，或者改变机床的润滑看看情况是否变好。为什么 FANUC 的伺服系统需要电源变压器?如何选择电源变压器的容量? 答:FANUC的伺服系统有两种输入: (1)三相 380V 电源直接输入 ; (2)通过三相 380V/200V变压器
14、输入。在我国， 由于电网电压在有些地区的变化还比较大，为了保证系统可靠工作，建议采用带电源变压器的输入。计算所需电源容量可按照下面公式计算: 设所需电源容量为A(kVA) ，计算所需的PSM 模块额定容量为B(kW) ，选择的 PSM 模块额定容量为 C(kW);PSM额定输出时的电源容量为D(kVA); 主轴电机连续额定输出为E(kW) ，伺服电机连续额定输出为F(kW); 首先计算所需的PSM 模块额定容量B;然后计算 A。B1.15 E 0.6 F 那么 :A(B/C) D 例:系统选择主轴电机为12/10000i 电机， 连续额定输出为11 kW; 伺服电机为3台 8/4000is，连
15、续额定输出为2.5 kW; 那么 : B 1.15110.6 2.5 14.15 kW; 选择 PSM 的额定容量为11(kW);PSM额定输出时的电源容量为17(kVA); 那么 : A(B/C) D (14.15/11)17=22(kVA) 也就是说 ,需要 22 kVA 的电源容量。如何克服机械的自然频率引起的振动？答:所谓机械的自振是指由于机械自身的质量和机械系统的弹性变形使机械在运动过程中引起的振动。机械自振的频率m也称为机械系统的自然频率。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - -
16、- - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 什么是 HRV 控制功能？FANUC 为了提高伺服装置的性能和实现数控系统的功能;对控制不断改进。 其中最重要的控制功能为 HRV 控制。FANUC 的 CNC 采用交流伺服电机，实际流过绕组的电流为交流电流。这有二种方法可以进行控制:(1) 电流控制环和控制都为AC 量;(2) 通过坐标变换电流变量为 DC 量进行控制。现在一般采用后者进行控制。也称矢量变换控制。矢量控制原理为:交流电机中，转子由定子绕组感应的电流产生磁场;而定子电流含两个成份，一个影响激磁磁场，另一个影响电机输出转矩。这两个电流成份在定子耦合在一起;为
17、了使交流电机应用在既需要速度又需要转矩控制的场合，必须把影响转矩的电流成份解耦控制，采用磁通向量控制法就可以分离这两个成份，并进行独立控制。HRV 就是基于后者的控制。由于采用DC 控制，它的控制特性不取决于电机的速度(即电流的频率);从速度控制的观点出发，这意味着由转矩指令决定的实际的转矩与电机的速度无关。HRV 是高响应矢量 (HIGH RESPONS VECTOR)的意义。所谓 HRV 控制是对交流电机矢量控制从硬件和软件方面进行优化，以实现伺服装置的高性能化，从而使数控机床的加工达到高速和高精; 为了实现高速和高精，进给伺服装置的HRV 主要控制 : (1)对输入指令具有高精高速的响应
18、;减少采样时间，对电流进行高精度检测;优化软件设计，对电流和速度进行控制，以加大速度增益和位置增益，从而提高改善系统的性能; (2)对外部的干扰具有良好的鲁棒性; (3)采用高精度编码器; (4)设置 HRV 滤波器，减少机械谐振影响。通过以上措施提高系统的速度增益和位置增益。而主轴伺服装置的HRV 主要控制 : (1)设置 HRV 滤波器，减少机械谐振影响，加大速度增益;提高系统稳定性; (2)精调加减速，提高同步性; (3)降低高速时绕组温升。为了使用户方便调试，对伺服装置，FANUC 还设计了 SERVO GUIDE软件工具。它采用自校正 (self tuning) 技术，通过计算机，
19、可自动地把伺服参数进行设定，并显示运转的波形，使伺服系统方便、准确、快速地调试和进行维修。由 于从电机、驱动器、编码器、伺服总线和控制技术等多方面采取措施，使FANUC 的伺服装置具有优秀的性能。保证了高效、高精、高速加工的实现。FANUC 的伺服装置是为FANUC 数控系统配套的，FANUC 的数控系统具有较高的市场占有率，受到用户的青睐;这和它的配套具有良好性能的伺服装置是分不开的。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -