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东北农业大学毕业说明书 交流伺服马达在轻工业中的应用技术研究 ●哈尔滨 2016年1月 目 录 摘 要 2 1. 可编程控制器(PLC)简介 2 1.1伺服电机分类及发展历程 2 1.2?? 国内伺服电机的发展情况 3 2. 伺服控制器 3 2.1 伺服控制器简介 3 2.2 用变频器和伺服控制器的主要区别 4 3. 伺服电机原理（举例说明） 4 3.1全电动注塑机电控原理 4 3.2伺服电机结构 4 3.3伺服电机的工作原理 4 4. 伺服电机与步进电机的区别 5 4.1控制精度方面的差异 5 4.2矩阵特性以及过载能力的高低 5 4.3运行性能以及速度响应性能的区别 5 5. 伺服电机的应用 6 5.1时光伺服电机在吹膜机螺旋挤出电机系统中应用 6 5.1.1项目介绍 6 5.1.2解决方案 6 5.1.3 项目改造效果 6 5.1.4项目总结 7 6. 参考文献 7 摘 要 随着工业的进程，伺服电机在工业中的应用呈指数级数发展，工业市场竞争日益激烈，对于高科技，高精度的产品靠人力做工完成时代已一去不返。加工行业靠全靠人力完成的利润非常微薄。在开发一台能够代替人力的工业设备系统时，既要考虑运行效率、使用的便利性和安全性，又要兼顾生产成本。本文研究了用一台时光伺服电机在吹膜机系统改造时的设计方法，以达到节约成本提高生产效益的目的。 论文详细叙述了伺服电机的发展、工作原理和控制控制器系统的主要部件的功能和工作原理，确定了用一台时光伺服电机在吹膜机系统改造时方案。 论文简介了伺服控制系统的原理及基本功能，并根据这些功能成功的改造一台吹膜机系统。论文讨论了对吹膜机运行的要求，研究了改造可行方案，并依据该改造方案对该吹膜机进行改造，达到高效、节能的目的。伺服电机? 吹膜机? 1.1伺服电机分类及发展历程伺服电机可分为直流和交流伺服电机两大类，交流伺服电机要好一些，因为是正弦波控制，转矩脉动小。直流伺服式梯形波。但直流伺服电机比较简单，便宜。直流伺服电机分有刷和无刷电机。有刷电机成本低结构简单，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，需要维护但维护方便（换碳刷），产生电磁干扰，对环境有要求；因此它可用于成本敏感的普通工业和民用场合。无刷电机体积下，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。控制复杂，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相。电机免维护，效率高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。交流伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机，目前运动控制中常用的就是同步伺服电机，它的功率很大可以做到很大的功率。大惯量，最高转动速度低，且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳的运动控制。伺服电机内部是永久磁铁，驱动器控制的U V W三相电形成为磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值和目标值进行比较，调整转子转动的角度，伺服电机的精度取决于编码器的精度。1.2?? 国内伺服电机的发展情况 近年来，中国从制造工业大国正向制造业强国发展，伺服电机之中国由于国家队制造设备及其技术工作的重视，随着全数字交流永磁伺服系统的性能价格比逐步提高，交流伺服电机作为控制电机类高档精密部件，其市场需求将稳步增长，近5年内其应用前景将十分可观。交流永磁有刷电机和逐渐成为自1990年以前由于技术成本等原因，国内伺服电机以直流永磁有刷电机和步进电机为主，而且主要集中在机床和国防军工业。中国在1990年后进口永磁交流伺服电机系统逐步进入中国，此期间得益于稀土永磁材料的发展，电力电子及微电子技术的进步，交流伺服电机的驱动技术也很快从模拟式过度到全数字式。由于交流伺服电机的驱动装置采用了先进全数字式驱动控制技术，硬件结构简单，参数调整方便，产品生成的一致性可靠性增加，同时可集成复杂的电机控制算法和智能化控制功能，如自动增益调整，网络通讯功能等，大大拓展了交流伺服电机的应用领域；另外随着各行业，如机床，印刷设备，包装设备，纺织设备等，对工艺精度，加工效率和工作可靠性等要求不断提高，这些领域对交流伺服电机的需求将迅猛增长，交流伺服将逐步替代原有直流有刷电机和步进电机。中国近年来，华中数控，广州数控，航天数控，兰州电机等的伺服驱动器及电机产品已相继进入产业化阶段，但还主要是集中在数控行业，功率规格在400w以上。没有针对整个自动化控制行业形成全系列规格标准产品。由于中国为制造大国，除数控机床行业外，其他行业对各种伺服电机需求量逐年增长，为此，国外伺服端机生产商陆续计划已经在国内设置独资工厂，利用本地资源和廉价劳动力，批量趁此各种规格的通用型伺服电机产品。中国在国内伺服电机的设计生成技术已趋于完善，目前主要是朝标准化，系列化，规模化方向发展，只有一点规模才能有高可靠