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    技術(shù)文章

    中走絲線切割的電機(jī)選擇

    閱讀:316          發(fā)布時(shí)間:2013-12-7

    國(guó)產(chǎn)的線切割機(jī)床驅(qū)動(dòng)單元包括驅(qū)動(dòng)裝置和電機(jī)兩部分,對(duì)驅(qū)動(dòng)單元的選購(gòu)主要依據(jù)機(jī)床的定位和要求來(lái)選擇,電機(jī)是通用的部件,性能差別只存在于不同的廠家和型號(hào)。
          驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要可分為:反應(yīng)式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、混合式(也稱永磁反應(yīng)式)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)三大類。
         反應(yīng)式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子無(wú)繞組,由被勵(lì)磁的定子繞組產(chǎn)生反應(yīng)力矩實(shí)現(xiàn)步進(jìn)運(yùn)行。混合式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子用*磁鋼,由勵(lì)磁和永磁產(chǎn)生的電磁力矩實(shí)現(xiàn)步進(jìn)運(yùn)行。步進(jìn)電機(jī)受脈沖的控制,通過(guò)改變通電的順序可改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向,改變脈沖的頻率可改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。步進(jìn)電機(jī)有一定的步距精度,沒(méi)有累積誤差。但步進(jìn)電機(jī)的效率低,拖動(dòng)負(fù)載的能力不大,脈沖當(dāng)量不能太大,調(diào)速范圍不大。目前步進(jìn)電機(jī)可分為兩相、三相、五相等幾種,常用的是五相步進(jìn)電機(jī),比如蘇州市寶瑪數(shù)控設(shè)備有限公司采用的就是五相十拍的。在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間里,步進(jìn)電機(jī)占很大的市場(chǎng),但目前正逐步為伺服電機(jī)所取代,反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜,不需要專門(mén)的驅(qū)動(dòng)單元,以前的老式單板機(jī)基本都帶有環(huán)分脈沖輸出,外部只需要接功放管和限流電阻就可組成完整的電路。故在以前大部分的單板機(jī)線切割中使用,早期的基本都是三相六拍的電機(jī),現(xiàn)在已經(jīng)逐步換成了步距更小的5相10拍電機(jī)。反應(yīng)式電機(jī)在目前大部分的低端線切割上使用。目前號(hào)稱中走絲的線切割常用的是混合式電機(jī),混合式步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是速度快,反應(yīng)穩(wěn)定,但是需要配合專門(mén)的驅(qū)動(dòng)器,而zui低的驅(qū)動(dòng)器也要800-1000每軸,但是一些企業(yè)卻誤認(rèn)為混合電機(jī)就是伺服電機(jī),而且利用混合電機(jī)賣(mài)出伺服電機(jī)的價(jià)格,這是不合理的。
    步進(jìn)電機(jī)是目前市場(chǎng)上用的zui多的線切割驅(qū)動(dòng)電機(jī),但是由于目前常用的線切割控制器基本都沒(méi)有加減速過(guò)程的控制,大部分廠家為了保證運(yùn)動(dòng)不丟步,都不敢調(diào)的速度太快。大部分會(huì)在0.5米/分鐘以下。蘇州市寶瑪數(shù)控設(shè)備有限公司現(xiàn)在新型的線切割控制系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始加入了對(duì)控制的深度控制,比如增加了加減速運(yùn)算,電機(jī)丟步檢測(cè)和停機(jī)位置保護(hù)等等功能。
           目前線切割常用的伺服電機(jī)是交流伺服電機(jī),在電機(jī)的軸端裝有光電編碼器,通過(guò)檢測(cè)轉(zhuǎn)子角度用以變頻控制。從zui低轉(zhuǎn)速到zui高轉(zhuǎn)速,伺服電機(jī)都能平滑運(yùn)轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)矩波動(dòng)小。伺服電機(jī)有較長(zhǎng)的過(guò)載能力,有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。伺服電機(jī)有很小的啟動(dòng)頻率,能很快從zui低轉(zhuǎn)速加速到額定轉(zhuǎn)速。
          采用交流伺服電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)器件,可以和直流伺服電機(jī)一樣構(gòu)成高精度,高性能的半閉環(huán)或閉環(huán)控制系統(tǒng)。由于交流伺服電機(jī)內(nèi)是無(wú)刷結(jié)構(gòu),幾乎不需維修,體積相對(duì)較小,有利于轉(zhuǎn)速和功率的提高。目前已經(jīng)在很大范圍內(nèi)取代了直流伺服電機(jī)。采用高速微處理器和數(shù)字信號(hào)處理機(jī)(DSP)的全數(shù)字化交流伺服系統(tǒng)出現(xiàn)后,原來(lái)的硬件伺服控制變?yōu)檐浖欧刂疲恍┈F(xiàn)代控制理論中的*算法得到實(shí)現(xiàn),進(jìn)而大大地提高了伺服系統(tǒng)的性能,因此伺服單元能較大的提高加工效率及加工精度,但伺服驅(qū)動(dòng)單元的價(jià)格也較高。隨著伺服控制技術(shù)的逐步提高,目前伺服驅(qū)動(dòng)單元正逐步成為驅(qū)動(dòng)單元的主力軍,伺服驅(qū)動(dòng)單元的價(jià)格也在逐步減低
          伺服驅(qū)動(dòng)器有兩種。一種采用脈沖控制方式,此種驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)閉環(huán),但不反饋到數(shù)控系統(tǒng),這種驅(qū)動(dòng)器在某種程度上可稱為開(kāi)環(huán)控制的伺服控制。而蘇州市寶瑪數(shù)控設(shè)備有限公司采用另外一種電壓控制方式,通過(guò)電壓的高低進(jìn)行電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制,電機(jī)的反饋信號(hào)通過(guò)驅(qū)動(dòng)器反饋到數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行位置控制。
           選擇驅(qū)動(dòng)單元時(shí),也要考慮驅(qū)動(dòng)單元的價(jià)格在整臺(tái)數(shù)控機(jī)床中的比例。整臺(tái)數(shù)控機(jī)床價(jià)格較低的一般選擇步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元,而價(jià)格較高的機(jī)床選擇伺服驅(qū)動(dòng)單元。但選擇驅(qū)動(dòng)單元的同時(shí),也要考慮驅(qū)動(dòng)單元與數(shù)控系統(tǒng)的匹配問(wèn)題,選擇閉環(huán)控制系統(tǒng)時(shí)必須選擇閉環(huán)的伺服驅(qū)動(dòng)單元。交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)。但在一些要求不高的場(chǎng)合也經(jīng)常用步進(jìn)電機(jī)來(lái)做執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。所以,在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素,選用適當(dāng)?shù)目刂齐姍C(jī)。
          交流伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)速度快,反應(yīng)靈敏,有加減速,可實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)。
          中國(guó)*的線切割機(jī)床之前普及憑借的是價(jià)格低廉的優(yōu)勢(shì),但是不可避免的也帶來(lái)了配置地下,性能差距大的弱勢(shì),隨著目前中國(guó)走過(guò)了大躍進(jìn)式的粗放發(fā)展階段。開(kāi)始對(duì)加工要求逐步提高,高配置的伺服電機(jī)和性能的線切割控制系統(tǒng)開(kāi)始成為一種發(fā)展趨勢(shì)。蘇州市寶瑪數(shù)控設(shè)備有限公司作為電火花機(jī)床專業(yè)廠家,卻慢慢成為了行業(yè)的領(lǐng)頭軍,在大量的軍工企業(yè)及的民營(yíng)企業(yè)內(nèi)部都看到了該公司產(chǎn)品的身影。而且在于客戶溝通過(guò)程中,在更注重一些細(xì)節(jié)和客戶的需求,作為一個(gè)好的企業(yè)更多的關(guān)注客戶,根據(jù)不同客戶不同的加工要求對(duì)于一些細(xì)節(jié)方面的配置也做到了按需生產(chǎn),而且作為公司的一些選配,在售前過(guò)程中就已經(jīng)了解到了客戶的需求,根據(jù)客戶需要不同設(shè)備外觀及性能設(shè)備各有差異。是目前市場(chǎng)上性價(jià)比比較高的產(chǎn)品。
     

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