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伺服系统分类 了解一点很有必要!
时间:2015-03-17 09:52来源: OFweek 工控网点击:

 

 

伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在主动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。

数控机床伺服系统的作用在于接受来自数控装置的指令信号,驱动机床移动部件追随指令脉冲运动,并保证动作的快速和准确,这就要求高质量的速度和位置伺服。以上指的主要是进给伺服控制,别的还有对主运动的伺服控制,不外控制要求不如前者高。数控机床的精度和速度等技术指标往往主要取决于伺服系统。
    伺服系统的分类

伺服系统按其驱动元件划分,有步进式伺服系统、直流电动机伺服系统、交流电动机伺服系统。按控制方式划分,有开环伺服系统、闭环伺服系统和半闭环伺服系统等,实际上数控系统也分成开环、闭环和半闭环3种类型。

1、开环系统

开环系统,它主要由驱动电路,执行元件和机床3大部门组成。常用的执行元件是步进电机,通常称以步进电机作为执行元件的开环系统为步进式伺服系统,在这种系统中,假如是大功率驱动时,用步进电机作为执行元件。驱动电路的主要任务是将指令脉冲转化为驱动执行元件所需的信号。

2、闭环系统

闭环系统主要由执行元件、检测单元、比力环节、驱动电路和机床5部门组成。在闭环系统中,检测元件将机床移动部件的实际位置检测出来并转换成电信号反馈给比力环节。常见的检测元件有旋转变压器、感应同步器、光栅、磁栅和编码盘等。通常把安装在丝杠上的检测元件组成的伺服系统称为半闭环系统;把安装在工作台上的检测元件组成的伺服系统称为闭环系统。由于丝杠和工作台之间传动误差的存在,半闭环伺服系统的精度要比闭环伺服系统的精度低一些。

比力环节的作用是将指令信号和反馈信号进行比力,两者的差值作为伺服系统的追随误差,经驱动电路,控制执行元件带动工作台继续移动,直到追随误差为零。按照进入比力环节信号的形式以及反馈检测方式,闭环(半闭环)系统可分为脉冲比力伺服系统、相位比力伺服系统和幅值比力伺服系统3种。

由于比力环节输出的信号比力微弱,不足以驱动执行元件,故需对其进行放大,驱动电路正是为此而设置的。

执行元件的作用是按照控制信号,即来自比力环节的追随误差信号,将暗示位移量的电信号转化为机械位移。常用的执行元件有直流宽调速电动机、交流电动机等。执行元件是伺服系统中必不成少的一部门,驱动电路是随执行元件的不同而不同的。