關(guān)于數(shù)控切割機(jī)驅(qū)動電機(jī)的類別及選擇

目前在數(shù)控切割機(jī)產(chǎn)品里面，很多產(chǎn)品部件，都需要進(jìn)行仔細(xì)的維護(hù)和挑選，特別是新型的數(shù)控切割機(jī)產(chǎn)品，更是需要對數(shù)控切割機(jī)的產(chǎn)品及性能有所了解，否則一旦發(fā)生了問題，就很難處理。

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，通過檢測轉(zhuǎn)子角度用以變頻控制。從***低轉(zhuǎn)速到***高轉(zhuǎn)速，伺服電機(jī)都能平滑運轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩波動小。伺服電機(jī)有較長的過載能力，有較小的轉(zhuǎn)動慣量和大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。伺服電機(jī)有很小的啟動頻率，能很快從***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)是無刷結(jié)構(gòu)，幾乎不需維修，體積相對較小，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專用數(shù)字信號處理機(jī)(DSP)的全數(shù)字化交流伺服系統(tǒng)出現(xiàn)后，原來的硬件伺服控制變?yōu)檐浖欧刂疲恍┈F(xiàn)代控制理論中的先進(jìn)算法得到實現(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)動單元的價格也較高。隨著伺服控制技術(shù)的逐步提高，目前伺服驅(qū)動單元正逐步成為驅(qū)動單元的主力軍，伺服驅(qū)動單元的價格也在逐步減低。

伺服驅(qū)動器有兩種。一種采用脈沖控制方式，此種驅(qū)動器與電機(jī)閉環(huán)，但不反饋到數(shù)控系統(tǒng)，這種驅(qū)動器在某種程度上可稱為開環(huán)控制的伺服控制。另一種采用電壓控制方式，通過電壓的高低進(jìn)行電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制，電機(jī)的反饋信號通過驅(qū)動器反饋到數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行位置控制。

驅(qū)動單元包括驅(qū)動裝置和電機(jī)兩部分，對驅(qū)動單元的選購主要在于驅(qū)動裝置的選擇，因為電機(jī)是通用的部件，性能差別只存在于不同的廠家和型號。

驅(qū)動電機(jī)主要可分為：反應(yīng)式步進(jìn)驅(qū)動電機(jī)、混合式（也稱永磁反應(yīng)式）步進(jìn)驅(qū)動電機(jī)和伺服驅(qū)動電機(jī)三大類。

反應(yīng)式步進(jìn)驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)子無繞組，由被勵磁的定子繞組產(chǎn)生反應(yīng)力矩實現(xiàn)步進(jìn)運行。混合式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子用***磁鋼，由勵磁和永磁產(chǎn)生的電磁力矩實現(xiàn)步進(jìn)運行。步進(jìn)電機(jī)受脈沖的控制，通過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，沒有累積誤差。但步進(jìn)電機(jī)的效率低，拖動負(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)。在過去很長一段時間里，步進(jìn)電機(jī)占很大的市場，但目前正逐步為伺服電機(jī)所取代。

選擇驅(qū)動單元時，也要考慮驅(qū)動單元的價格在整臺數(shù)控機(jī)床中的比例。整臺數(shù)控機(jī)床價格較低的一般選擇步進(jìn)驅(qū)動單元，而價格較高的機(jī)床選擇伺服驅(qū)動單元。但選擇驅(qū)動單元的同時，也要考慮驅(qū)動單元與數(shù)控系統(tǒng)的匹配問題，選擇閉環(huán)控制系統(tǒng)時必須選擇閉環(huán)的伺服驅(qū)動單元。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合也經(jīng)常用步進(jìn)電機(jī)來做執(zhí)行電動機(jī)。所以，在控制系統(tǒng)的設(shè)計過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)。