永磁同步伺服电机控的制系统设计与实现.doc

永磁同步伺服电机控制系统设计与实现200909584952 专业：机电一体化 学习中心： 北京大钟寺奥鹏学习中心 住址：北京市昌平区天通苑西三区16-1707 电话： 邮箱：lihaiqiang66@ 指导教师：盛忠起 ???某落地式数控铣镗床采用时光交流伺服 时光科技交流伺服控制器具有以下特点：1、全数字化????? 时光科技的交流伺服控制器是全数字化技术，其速度控制范围为0Hz～500Hz，控制精度标准为0.01～0.02Hz(特殊要求时可做到0.0025Hz)。该控制器可以满足数控铣镗床进行大范围的稳定、准确的高精度速度控制的需求。2、 高可靠的调速和过载性能???? 与变频器相比较，其速度曲线呈线性，使得加工过程时机床在频繁地起、停、正转、反转和制动控制的工况条件下连续正常地运行而速度不产生波动。而且，该系统具有优良的超载特性，在铭牌额定转速下可以做到300%的额定转矩输出，完全有别于一般变频器的工作曲线，保证了重载加工过程中在负载大范围波动的情况下机床依然可以平稳运行。 通用“变频器”与“伺服控制器”的主要区别 3、 转速和转矩的解耦独立控制?（如下图） 图4-3?立柱水平进给 图4-4轴箱垂直进给 图4-5 镗轴(内)和滑枕(外)系统达到的主要指标： 主要参数 镗轴 滑枕 立柱 主轴箱 行程（m） 1.2 1.2 6 3 电机功率（kW） 7.5 7.5 15 15 最低直线速度（mm） 0.6 0.9 1.5 1.5 电机相关参数：调速范围：0.01~250Hz(换档无级变速)；额定转速：4级1500r/min。 时光科技的交流伺服控制器在大重型数控铣镗床控制系统中的应用，充分发挥了系统的低速大扭矩和速度控制平稳的特性，使得大重型设备零速平稳起动，超低速进给性能显著提高，应用前景十分广阔。 交流伺服电动机的发展趋势 作为数控机床的重要功能部件，伺服系统的特性一直是影响系统加工性能的重要指标。围绕伺服系统动态特性与静态特性的提高，近年来发展了多种伺服驱动技术。伺服控制技术是决定交流伺服系统性能好坏的关键技术之一，是国外交流伺服技术封锁的主要部分。伺服系统在加工机械、半导体制造、部件组装等方面得到了广泛的应用。随着中国从制造业大国迈向制造业强国的进程和全数字式交流伺服系统的性能价格比逐步提高，交流（AC）伺服系统作为控制电机类高档精密部件，其市场需求将稳步增长。 交流伺服系统由于控制原理的先进性，成本低、免维护，并且控制特性正在全面超越直流伺服系统，其势必将在绝大多数应用领域代替传统的直流伺服电机。 AC伺服系统当前的发展趋势: 1、高效率化 高速、高精、高性能化 尽管这方面的工作早就在进行，但是仍需要继续加强。主要包括电机本身的高效率，也包括驱动系统的高效率化，采用更高精度的编码器（每转百万脉冲级），更高采样精度和数据位数、直线电机，以及应用自适应、人工智能等各种现代控制策略，不断将伺服系统的指标提高。 2、通用化 通用型驱动器配置有大量的参数和丰富的菜单功能，便于用户在不改变硬件配置的条件下,方便地设置成V/F控制、无速度传感器开环矢量控制、闭环磁通矢量控制、永磁无刷交流伺服电动机控制及再生单元等五种工作方式，适用于各种场合，可以驱动不同类型的电机。 3、智能化 现代交流伺服驱动器都具备参数记忆、故障自诊断和分析功能，绝大多数进口驱动器都具备负载惯量测定和自动增益调整功能，有的可以自动辨识电机的参数，自动测定编码器零位，有些则能自动进行振动抑止。 4、网络化和模块化 现代工业局域网发展的重要方向和各种总线标准竞争的焦点就是如何适应高性能运动控制对数据传输实时性、可靠性、同步性的要求。随着国内对大规模分布式控制装置的需求上升，高档数控系统的开发成功，网络化数字伺服的开发已经成为当务之急。模块化不仅指伺服驱动模块、电源模块、再生制动模块、通 讯模块之间的组合方式，而且指伺服驱动器内部软件和硬件的模块化和可重用。 5、小型化和大型化 无论是永磁无刷伺服电机还是步进电机都积极向更小的尺寸发展，比如20，28，35mm外径；同时也在发展更大功率和尺寸的机种，已经看到500KW永磁伺服电机的出现。体现了向两极化发展的倾向。 21世纪是一个崭新的世纪，也定将是各项科学技术飞速发展的世纪。相信随着材料技术、电力电子技术、控制理论技术、计算机技术、微电子技术的快速发展以及电机制造工艺水平的逐步提高，同时伴随着制造业的不断升级和制造技术的快速发展，必将为加工和制造技术的核心技术之一的伺服驱动技术迎来又一大好的发展时机！ 　参考文献： 　　[1]《交流伺服电机控制技术的研究》，