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數控機床伺服系統的分類

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數控機床伺服系統的分類

發布日期:2019-07-12 作者:諾信小編 點擊:

伺服系統包括伺服驅動裝置和伺服驅動電路2大部分。伺服系統按其控制方式分為開環伺服系統,閉環伺服系統和半閉環伺服系統;按使用的驅動裝置可分為電液伺服系統和電氣伺服系統;按使用的電動機可分為直流伺服系統和交流伺服系統;按反饋比較可分為脈沖數字比較伺服系統,相位比較伺服系統,幅值比較伺服系統及全數字伺服系統。一下主要介紹按控制方式的分類類型。



  1. 開環伺服系統

    開環伺服系統的驅動元件主要是步進電動機或電液馬達,它不需要位置與速度檢測元件,也沒有反饋電路,只按照數控系統的指令脈沖進行工作,對執行的結果即移動部件的實際位移不進行檢測和反饋。

    該系統的特點是結構簡單,調試,維修,使用很方便,工作可靠,成本低廉,但其精度差,低速不平穩,高速扭矩小。因此一般用于輕載,負載變化不大或經濟型數控機床上。



  2. 閉環伺服系統

    閉環伺服系統是誤差控制隨動系統,它主要由位置比較環節,伺服驅動放大器,閉環電動機,機械傳動裝置和位移檢測裝置組成。

    閉環伺服系統的工作原理是,當數控系統發出位移指令后,經過伺服電動機,機械傳動裝置驅動移動部件,直線位置檢測裝置把檢測到的位移量反饋到位置比較環節,與輸入信號進行比較,將誤差補償到控制指令中再去控制伺服電動機。

    系統的精度在很大程度上取決于位置檢測裝置的精度,因此系統精度高。但是,由于機械傳動裝置的剛度,摩擦阻尼特性,反向間隙等非線性因素對穩定性有很大影響,造成閉環進給伺服系統的安裝調試比較復雜。再者,直線位置檢測裝置的價格比較高,因此多用于高精度數控機床和大型數控機床上。


  3. 半閉環伺服系統

    它與閉環系統的區別是檢測元件為角位移檢測裝置,兩者的工作原理完全相同,將旋轉型測量元件裝在絲桿或伺服電動機的軸端部,通過檢測絲桿或電動機的回轉角,間接測出機床運動部件的位移,經反饋回路送回控制系統和伺服系統,并與控制指令值相比較。如果二者存在偏差,便將此差值信號進行放大,繼續控制電動機帶動移動部件向著減小偏差的方向移動,直至偏差為零。由于只對中間環節進行反饋控制,絲桿和螺母副部分還在控制環節之外,故稱半閉環伺服控制。

    由于絲桿的反向間隙和螺距誤差等帶來的機械傳動部件的誤差限制了位置精度,因此它比閉環系統的精度差;另一方面,由于數控機床移動部件,滾珠絲桿螺母副的剛度和間隙都在反饋控制環以外,其剛度,間隙等非線性因素對系統穩定性沒有影響,調試方便,雖然與閉環系統相比精度偏低,但是對絕大多數應用場合,精度已經足夠,因此應用非常廣泛。



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