多功能石材雕刻機主軸電機與伺服電機差異

多功能石材雕刻機主軸電機與伺服電機差異
多功能石材雕刻機主軸電機與伺服電機差異

一、石材雕刻機對主軸電機和伺服電機的要求不同石材雕刻機對進給伺服電機的要求主要為:

(1)機械特性:要求伺服電機的速降小、剛度大;(2)快速響應的要求:這在輪廓加工,特別對曲率大的加工對象進行高速加工時要求較嚴格;(3)調速范圍:這可以使數控機床適用于各種不同的刀具、加工材質;適應于各種不同的加工工藝;(4)一定的輸出轉矩,并要求一定的過載轉矩。機床進給機械負載的性質主要是克服工作臺的摩擦力和切削的阻力,因此主要是”恒轉矩”的性質。

對主軸電機的要求主要為:

(1)足夠的輸出功率,石材雕刻機的主軸負載性質近似于”恒功率”,也就是當機床的主軸轉速高時,輸出轉矩較小;主軸轉速低時,輸出轉矩大;即要求主軸驅動裝置要具有”恒功率”的性質;(2)調速范圍:為保證石材雕刻機適用于各種不同的刀具、加工材質;適應于各種不同的加工工藝,要求主軸電機具有一定的調速范圍。但對主軸的要求比進給低;(3)速度精度:一般要求靜差度小于5%,更高的要求為小于1%;(4)快速:主軸驅動裝置有時也用在定位功能上,這就要求它也具有一定的快速性。

石材雕刻機的動力系統無非就是步進電機和伺服電機,兩者的控制方式很相似,都是通過脈沖串和方向信號來控制,但是兩著的使用性能存在著較大的差異。

1.運行性能不一樣。步進電機為開環控制,啟動頻率過高或負載過大易出現丟步或堵轉的現象,停止時轉速過高易出現過沖的現象,所以為保證其控制精度,應處理好升、降速問題。交流伺服驅動系統為閉環控制,驅動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣,內部構成位置環和速度環,一般不會出現步進電機的丟步或過沖的現象,控制性能更為可靠。

2.兩者的精度不一樣。兩相混合式步進電機步距角一般為3.6°、 1.8°,五相混合式步進電機步距角一般為0.72 °、0.36°;伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉編碼器保證,對于帶標準2500線編碼器的電機來說,大部分驅動器內部采用了四倍頻技術,其脈沖當量為360°/10000=0.036°。對于帶17位編碼器的電機而言,驅動器每接收217=131072個脈沖電機轉一圈,即其脈沖當量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進電機的脈沖當量的1/655。簡單的說就是伺服電機控制精度是步進電機的六百多倍。

3.過載能力不一樣。步進電機一般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力,它具有速度過載和轉矩過載能力。其大轉矩為額定轉矩的三倍,可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。步進電機因為沒有這種過載能力,在選型時往往需要選取較大轉矩的電機,而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉矩,便出現了力矩浪費的現象。

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