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摇臂钻床伺服系统的研究状况

日期：2009年11月04　来源：沈阳第一机床厂　关键字：摇臂钻床
    1．国内交流伺服系统的研究状况
    我国的研究人员经过多年的努力，目前在交流伺服技术上取得了不少成果并已进入吐际应用。例如，西安微电动机研究所开；发并排山了ST系列永磁交流伺服电动机和与之酐套的伺服放大9S，其额定转矩范围为卜50N•m，额定转速范围为1 000•—6 000r／min，转矩波动值为3％，现已成功应用于数控磨床。再如，沈阳工业人学特种电动机研究所和水溪市微型电动机／共同研制开发了—‘种高性能永磁交流伺服电动机，该电动机与大连组合机床研究所开发的交流伺服控制装置配套，现已通过了工、眶运行试验。该系统摇臂钻床的主要技术指标为：快速响应小于20m／s，调迪范围为20 000：I，在0．1r／min时，系统无爬行现象．运行平稳。系统的综合技术指标达到了，f木Fanuc公司20世纪80年十《末同类产品的水平，除此之外，冶金部自动化研究院、华中理工人学等单位也对文流伺服系统的研究做了人量的工作井取得了不少成果。    
    与此同时，为了适应和满足国内刘交流伺服系统的巨大需求，我国也j[始着手建立自己的交流伺服系统生产；基地。例如，四川东风电动机厂就在自己所研制的全数字文流摇臂钻床伺服系统通过国家鉴定后，在政府有关部门的支持下成立了专门的数字驱动公司，其伺服系统的调连范围为10000：I，锄‘泛地应用于数控机床、上业机器人、军事装备，以及纺织、印刷等丁业生产线。由于得到了足够的投资支持，该公司有望形成12 000套交流伺服系统和4 500套±轴系统的批量生产能力。还有江苏曙光电子仪器／在引进德国Simens公叫的交流伺服系纽生产线后，形成了年产交流伺服系统1 000台套的生产能力，其二期丁程完成后，丛产规模町望达到年产4000台会。
    2．国外交流伺服系统的研究状况
    在日前的交流伺服系统十，永磁交流伺服系统以其优异的性能成为电气驱动领域的-料优选方案并得到了极为广泛的研究和应用：而相同输出转矩的鼠笼形异步电动机!-~Tk磁同步电动机相比，其效率较低、体积大，转子也有较明显的损耗和发热，且需提供儿功利磁电流，也就要求更高摇臂钻床，所以，  目前鼠笼形异步交流伺服系统还只是主要用于机床主轴的伺服驱动。
    根据有关资料显示，目前永磁文流伺服系统达到的技术水平如F：
    ●功率：普遍使用的额定功率一般在60kW以卜，然而根据用户的实际需要，也有功率大至448kW的永磁交流电动机产品提供。
    ●转矩：额定转尔一般在20N•m以巳但是特殊设计用于直接驱动的水磁交流电动机转矩刊达2000N•m。 t转速：由于受位置传感器跟踪速度及成本的制约，永磁交流伺服摇臂钻床电动机的额定转速一般在10000r／min以F，如Indramat公司的MAC71C的额定转速为6000r／min。
    ●调速比：调速比一般在10 000：1以下，但是采用低速转矩抑制措施的数字式交流伺 服系统可得到100000：l以上的调速比‘t定位精度：伺服系统的定位精度‘般取决于位置传感器的分辨率，采用12b分辨率的位置传感器叫，定位精度叮达到5．27，，重复定位精度为1，。在直接驱动的水磁交 流伺服系统巾定位精度可达到30”’，加速度：1如于永磁交流伺服电动机的转矩／惯性比大，因而具有较大的加摇臂钻床速度，—般最 人加速度叫达600000r／s2。KoUmorgen公司的工业驱动分部是美国最大的同刊也是技术景先进的伺服系统生产厂，在美国占有最大的市场份额。其推出的数字交流伺服放大器／<扛置拧制鼎BDS5具有代表意义‘BDS5采用16b／s微处理器，√；但具有优良的掖制性能，而且具有对高级决策的支持能力。
    此外，BDS5还具有“电子齿转箱”的功能，其主、从电动机的速度比为32767：1～]：32767。BDS5标准系统(位置分辨串为12b)能提供0．00005r／min的速度分辨率(最小速度)和最大8 000r／min的转速，而且支持更高位置分辨率(14b、16b)的选择，其相应的交流伺服电动机规格有50余种，额定功率范围为0．29~15．7kW，额定转矩范围为0．84～111，2N•m，电动机的额定转摇臂钻床速为700~7 500ffmin，转动惯量力0．000 303~-0．123 564kN•m‘，系统延仃温度范围为o‘C‘-45~C，相对湿度范围为10％~-•90％。
    BDS5系统在其他方面的特点如下：
    ●支持高级语言编程。其命令语言类似于BASIC，因此编程方便。提供的BDS5通信软件包MOTIONLINK为用尸在BDS5与PC机之刊建立了一个智能通信联系渠道。只有完整的错误诊断集。当发生错误时，BDS5将给㈩所出错误的英文信息，即使在掉电的情况下也能记录最近的10个错误。
    ●支持数字通信。BDS5的串行摇臂钻床通信为系统提供一条与其他常用上厂自动化装置的强人连接。这些自动化装置包括PLC、过程控制计算机和智能终端，其通信接口在RS--232 和RS--422／RS--485十选择。

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