變頻伺服系統(tǒng)的介紹
由于技術(shù)日趨成熟，以及總體成本和技術(shù)門檻不斷降低，變頻伺服系統(tǒng)已經(jīng)在大量應(yīng)用中取代了包括氣動和液壓在內(nèi)的其他類型的伺服系統(tǒng)，逐漸成為工業(yè)運控領(lǐng)域的主力。 作為一種以可變頻交流電為動力的伺服技術(shù)，以我們目前掌握的電力驅(qū)動技術(shù)來說，這種可變頻率的交流電基本上必須通過直流電逆變生成的，因此，變頻伺服系統(tǒng)所使用的動力通常是來自穩(wěn)定的直流電源，可以是電池組，也可以是能夠?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)換為直流電的整流裝置。 有了穩(wěn)定的直流電源，要產(chǎn)生可變頻率的交流電輸出，就需要使用變頻驅(qū)動器(俗稱“伺服驅(qū)動器”)作為中間的動力轉(zhuǎn)換裝置。在伺服系統(tǒng)中使用的變頻伺服驅(qū)動器與一般的工業(yè)變頻器在工作原理上并沒有太大的差別，不過由于其所面對的設(shè)備應(yīng)用在運行精度和動態(tài)性能方面有著更為嚴(yán)苛的要求，因此往往會表現(xiàn)出更加激進(jìn)的控制特性(如：較高的頻響帶寬)，與此同時，集成運控反饋端口也就成為了伺服驅(qū)動器的標(biāo)配。 在變頻伺服系統(tǒng)中，將可變頻交流電轉(zhuǎn)換為機械動力的傳動執(zhí)行部件通常是各類電機，這個也是和一般的變頻傳動技術(shù)類似的。但為了能夠在更寬的速度范圍內(nèi)(尤其是低速)獲得優(yōu)質(zhì)的動態(tài)響應(yīng)特性，變頻伺服通常會使用集成運動反饋的永磁同步電機。 此外，為了能夠簡化設(shè)備系統(tǒng)的傳動環(huán)節(jié)、提升綜合傳動效率和控制性能，除了有普通旋轉(zhuǎn)電機以外，變頻伺服的傳動執(zhí)行部件還經(jīng)常會有一些不同類型的動力輸出形式，如：旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動電機、直線電機、直線電動缸等等。 在將旋轉(zhuǎn)伺服電機的輸出動力傳遞到最終運動負(fù)載的過程中，運控系統(tǒng)往往還需要使用到各種伺服級別的機械傳動組件，如：聯(lián)軸器、減速機、同步帶、絲杠等。 同樣，變頻伺服也需要使用反饋裝置，也就是編碼器，這是所有伺服運控系統(tǒng)都必備的。如果是旋轉(zhuǎn)伺服電機，一般在軸末端安裝反饋編碼器;若是直線電機，則是直線編碼器和光柵尺;有時，伺服系統(tǒng)還可能會在某個負(fù)載工位上使用不止一個編碼器反饋，以減少因中間傳動環(huán)節(jié)引起的測量誤差，從而進(jìn)一步提升系統(tǒng)反饋精度。 當(dāng)然，在使用伺服傳動技術(shù)時，除了上面提到的這些高性能驅(qū)動和反饋裝置，往往還需要有包括：控制器、輸入輸出 I/O 模組、傳感器、軟件、網(wǎng)絡(luò)、安全、連接器、線纜等在內(nèi)的各類產(chǎn)品和技術(shù)組件，這幾乎已經(jīng)是一套完整的設(shè)備控制系統(tǒng)了。 另外，隨著工業(yè)設(shè)備智能化程度越來越高，其機電系統(tǒng)也正在變得越來越多樣化，復(fù)雜化，各種部件之間各種功能和結(jié)構(gòu)上的集成化與兼容性也成為了自然發(fā)展趨勢，于是我們在市面上看到不斷的有各種各樣的機電一體化產(chǎn)品出現(xiàn)，比如：驅(qū)動一體式電機，減速機一體式電機等。 掌握伺服系統(tǒng)的運控技術(shù)，將會在很大程度上促進(jìn)工廠自動化方面技術(shù)能力的提升。