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永磁交流伺服系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及其趨勢


 介紹了永磁交流伺服系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),對相關(guān)的伺服技術(shù)特別是逆變器及調(diào)制、速度檢測、PID參數(shù)自整定、無位置傳感器控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進行了總結(jié),并對永磁交流伺服系統(tǒng)的美雙輥式破碎機好前景進行了展望。

&nbsDY型移動式輸送機p;自20世紀80年代以來,隨著現(xiàn)代電機技術(shù)、現(xiàn)代電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、控制技術(shù)及計算機技術(shù)等支撐技術(shù)的快速發(fā)展,交流伺服控制技術(shù)的發(fā)展得以極大的邁進,使得先前困擾著交流伺服系統(tǒng)的電機控制復(fù)雜、調(diào)速性能差等問題取得了突破性的進展,交流伺服系統(tǒng)的性能日漸提高,價格趨于合理,使得交流伺服系統(tǒng)取代直流伺服系統(tǒng)尤其是在高精度、高性能要求的伺服驅(qū)動領(lǐng)域成了現(xiàn)代電伺服驅(qū)動系統(tǒng)的一個發(fā)展趨勢。

    伺服控制技術(shù)是決定交流伺服系統(tǒng)性能好壞的關(guān)鍵技術(shù)之一,是國外交流伺服技術(shù)封鎖的主要部YK系列圓振動篩分機分。隨著國內(nèi)交流伺服用電機等硬件技術(shù)逐步成熟,以軟形式存在于控制芯片中的伺服控制技術(shù)成為制約我國高性能交流伺服技術(shù)及產(chǎn)品發(fā)展的瓶頸。研究具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能交流伺服控制技術(shù),尤其是最具應(yīng)用前景的永磁同步電動機伺服控制技術(shù),是非常必要的。

    1 交流永磁伺服系統(tǒng)的固定帶式輸送機基本結(jié)構(gòu)

    圖1給出了交流永磁伺服控制系統(tǒng)簡化的基本結(jié)構(gòu)框圖。除電機外,系統(tǒng)主要包括功率驅(qū)動單慣性振動輸送機元、位置控制器、速度控制器、轉(zhuǎn)矩和電流控制器、位置反饋單元、電流反饋單元、通訊接口單元等。


圖1 數(shù)字化交流伺服系統(tǒng)基本礦用碎石機結(jié)構(gòu)框圖

    ·稀土永磁同步電電磁振打器動機

    稀土永磁同步電動機是使用最多的伺服電機品種。這種電機的特點是結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、易維護或免維護;體積小,質(zhì)量輕;損耗少,效率高,現(xiàn)今的永磁同步電動機定子多采用三相正弦交流電驅(qū)動,轉(zhuǎn)子一般由永磁體磁化為3-4對磁極,產(chǎn)生正弦磁動勢。高性能的永磁同步電動機由電壓源型逆變器驅(qū)動,采用高分辨率的絕對式位置反饋裝置。高性能的交流伺服系統(tǒng)要求永磁同步電動機盡量具有線性的數(shù)學(xué)模型。這就需要通過對電機轉(zhuǎn)子磁場的優(yōu)化設(shè)計,使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生正弦磁動勢,并改進定子、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),消除齒槽力矩,減小電磁轉(zhuǎn)矩波動。這樣通過對電機本體的設(shè)計來提雙螺旋給料機高其控制特性。

    國外各大伺服驅(qū)動廠商和電機制造商均有性能優(yōu)良的永磁同步伺服電動機產(chǎn)品,功率一般在50W-20kW之間。國內(nèi)由于資金和技術(shù)的限制,研究倉壁振打器和產(chǎn)品多集中在低價位、性能較差的直流無刷電動機上。一些院校和研究所的永磁同步電動機多為特殊設(shè)計,應(yīng)用于航天、國防等特殊場合的特種電動機。北京四通、上海開通、西安微電機研究所和華中數(shù)控等少數(shù)單位研制出部分產(chǎn)品,但都未形成規(guī)模,不具有與國外產(chǎn)品競爭的能力。

    ·功礦石破碎機率驅(qū)動單元

    自動切管落料機功率驅(qū)動單元采用三相全橋不控整流,三相正弦PWM電壓型逆變器變頻的AC-DC-AC結(jié)構(gòu)。為避免上電時出現(xiàn)過大的瞬時電流以及電機制動時產(chǎn)生很高的泵升電壓,設(shè)有軟啟動電路和能耗泄放電路。逆變部分采用集驅(qū)動電路,保護電路和功率開關(guān)于一體的智能功率模塊(IPM),開關(guān)頻率可達20kHz。

&臥式振動電機nbsp;   ·控制單元

  SFJH系列回轉(zhuǎn)分級篩  控制單元是整個交流伺服系統(tǒng)的核心, 實現(xiàn)系統(tǒng)位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩和電流控制器。 數(shù)字信號處理器(DSP)被廣泛應(yīng)用于交流伺服系統(tǒng), 各大公司推出的面向電機控制的專用DSP芯片, 除具有快速的數(shù)據(jù)處理能力外,還集成了豐富的用于電機控制的專用集成電路,如A/D轉(zhuǎn)換器、PWM發(fā)生器、定時計數(shù)器電路、異步通訊電路、CAN總線收發(fā)器以及高速的可編程靜態(tài)RAM和大容量的程序存儲器等。

    ·環(huán)錘破碎機位置反饋單元

    位置傳感器一般采用高分辨率的旋轉(zhuǎn)變壓器、光電編碼器、磁編碼器等元件。旋轉(zhuǎn)變壓器輸出兩相正交波形,能輸出轉(zhuǎn)子的絕對位置,但其解碼電路復(fù)雜,價格昂貴鏈式輸送機。磁編碼器依靠磁極變化檢測位置,目前正處于研究階段,其分辨率較低。


圖2 光電編碼器

    光電編碼器分為增量式和絕對式,較其它檢測元件有直接輸出數(shù)字量信號,慣量低,低噪聲,高精度,高分辨率,制作簡便,成本低等優(yōu)點。增量式編碼器結(jié)構(gòu)簡單,制作容易,一般在碼盤上刻A、B、Z三道均勻分布的刻線。由于其給出的位置信息是增量式的,當(dāng)應(yīng)用于伺服領(lǐng)域時需要初始定位。格雷碼絕對式編碼器一般都做成循環(huán)二進制代碼,碼道道數(shù)與二進制位數(shù)相同。格雷碼絕對式編碼器可直接輸出轉(zhuǎn)子的絕對位置,不需要測定初始位置。但其工藝復(fù)雜、成本高,實現(xiàn)高分辨率、高精度較為困難。通用的交流伺服系統(tǒng)上采用的絕對式編碼器精度一般在12位至20位之間。當(dāng)前世界上生產(chǎn)光電軸角編碼器的主要廠家有:德國Heidenhain公司,OPTION公司,美國的Itek公司,B&L公司,三豐公司,日本的尼康公司和佳能公司。此外,英國、瑞士和俄羅斯的一些廠家也在光電軸角編碼器的研制方面做出了很多貢獻。其中Heidenhain公司生產(chǎn)的編碼器系列以其優(yōu)質(zhì)的性能、多樣的品種譽滿全球,居國際領(lǐng)先水平。日本編碼器工業(yè)在工業(yè)機器人及辦公自動化迅速普及的影響下,偏重于小型化、智能化的發(fā)展方向。

    我國對計量光柵的研究始于1960年前后,由中科院長春光機所率先進行光電軸角編碼器的研制,現(xiàn)已有增量式和絕對式數(shù)十種型號的產(chǎn)品。在提高光電編碼器的分辨率和精度方面,國內(nèi)已采用電子學(xué)細分,多頭讀數(shù)及提高碼盤刻劃精度,提高軸系精度等多種措施。成都光電所研制的25位絕對式光電軸角編碼器,分辨率已達0.04",精度0.71"。長春光機所在 80年代末生產(chǎn)的23位絕對式光電軸角編碼器,分辨率為0.5",測角精度達0.51"。國內(nèi)其它數(shù)十家生產(chǎn)光電軸角編碼器廠家,大多只生產(chǎn)低位數(shù)的編碼器。

    目前最新發(fā)展是將網(wǎng)絡(luò)功能集成到傳感器中,使傳感器能夠作為一個相對獨立并具有一定智能的單元通過網(wǎng)絡(luò)傳送檢測信息并接收上位機的控制信息,成為網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器。由于測試對象的復(fù)雜性和應(yīng)用場合的實時性要求,伺服系統(tǒng)要求具有信息處理與傳輸能力的轉(zhuǎn)換電路。
 
    ·接口通訊單元

    接口包括鍵盤/顯示、控制I/O接口、串行通信等。伺服單元內(nèi)部及對外的I/O接口電路中,有許多數(shù)字信號需要隔離。這些數(shù)字信號代表的信息不同,更新速度也不同。RS-232主要用于和上位機通訊或與手持控制器相連,CAN主要用于連接工業(yè)控制總線,構(gòu)成控制網(wǎng)。RS-232和CAN也提供了與Internet相連進行遠程實時有線/無線操控的可能性。

 

相關(guān)產(chǎn)品

移動式輸送機
DY型移動式輸送機主要用于裝卸地點經(jīng)常變動的場合,如:港口、碼頭、車站、煤場、倉庫、建筑工地、砂石料場、農(nóng)場等,用來短途運輸及裝卸散料或單件重100公斤以下的成件物品。
伸縮輸送機
伸縮輸送機由主體加架和伸縮機架組成,輸送長度根據(jù)需要伸縮調(diào)節(jié),能適應(yīng)各種場所顆粒物料的輸送作業(yè),移動轉(zhuǎn)場安全方便,存放時占用空間小。
鏈條輸送機
鏈條輸送機是以鏈條作為牽引和承載體輸送物料,鏈條可以采用普通的套筒滾子輸送鏈,也可采用其它各種特種鏈條(如積放鏈,倍速鏈)。
固定式輸送機
固定式輸送機由于工藝結(jié)構(gòu)簡單、造價低;部件通用性強、維修方便;且輸送量能夠滿足通常情況,因而成為一種大眾型輸送機。
斗式輸送機
HB型鏈斗式輸送機是一種固定輸送機設(shè)備。
擋邊輸送機
大傾角波形擋邊輸送機是散狀物料連續(xù)輸送設(shè)備,廣泛用于煤炭、糧食、建材、化工、水電和冶金等部門。
垂直輸送機
垂直輸送機是一種新型的垂直振動輸送設(shè)備,廣泛適用于冶金、煤炭、建材、糧食、機械、醫(yī)藥、食品等行業(yè)。用于粉狀、顆粒狀物料的垂直提升作業(yè),輸送機也可對物料進行干燥、冷卻作業(yè)。
板式輸送機
板式輸送機廣泛應(yīng)用于冶金、煤炭、化工、電力、機械制造及國民經(jīng)濟的其他工業(yè)部門。
電機振動
電機振動輸送機可設(shè)置多層輸送或加層篩網(wǎng),配用變頻調(diào)速器,可實現(xiàn)運行中調(diào)速。
砂石破碎機
砂石破碎機是指排料中粒度大于三毫米的含量占總排料量50%以上的破石機械。沙石破碎作業(yè)常按給料和排料粒度的大小分為粗碎砂石破碎機,沙石設(shè)備、中碎砂石破碎機,沙石設(shè)備和細碎砂石破碎機,沙石設(shè)備。
皮帶式輸送機
皮帶式輸送機具有輸送量大、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、部件標準化等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于礦山、冶金、煤炭等行業(yè),用來輸送松散物料或成件物品。
鏈斗輸送機
LD系列鏈斗輸送機是以沿軌道運行的料斗來水平或傾斜輸送物料的設(shè)備,廣泛應(yīng)用于電站、礦山、煤炭等行業(yè)的各種松散物料的輸送。
可彎曲刮板輸送機
可彎曲刮板輸送機要適用于一般中、小型煤礦井下緩傾斜煤層炮采工作面內(nèi)輸送煤炭,如在中部槽上部增設(shè)擋板,增加可彎曲刮板輸送機輸送斷面亦可在中間巷道內(nèi)使用。
曲柄振動輸送機(ZPL型)
南通康誠重工機械有限公司主要生產(chǎn)各種規(guī)格的礦山機械、輸送機械、給料機械、振動篩、破碎機、振動機械等等
刮板輸送機
Fu刮板輸送機廣泛用于建材、建筑、化工、礦山、機械、冶煉、糧飼加工等行業(yè)。
粉體輸送
LS型螺旋輸送機是常用的粉體輸送設(shè)備,該粉體輸送機是化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、化肥、染料、冶金、礦山、食鹽、砼外加劑、塑料、建材、糧食、飼料等行業(yè)理想的輸送設(shè)備。
粉料螺旋輸送機
粉料螺旋輸送機輸送能力大,運距長,粉料螺旋輸送機還可在輸送過程中同時完成若干工藝操作,所以粉料螺旋輸送機應(yīng)用十分普遍。
有軸螺旋輸送機
有軸螺旋輸送機用于傳輸工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種廢物及濾渣,城市給排水中格柵輸出柵渣,污泥脫水中輸送泥餅等物料。
帶式輸送機(TD75)
南通康誠重工機械有限公司主要生產(chǎn)各種規(guī)格的礦山機械、輸送機械、給料機械、振動篩、破碎機、振動機械等等
環(huán)錘式破碎機
環(huán)錘式破碎機適用于破碎各種脆性物料,如煤、煤千石、焦碳、爐渣、頁巖,疏松石灰石等。物料的抗壓強度不超過10MPa,其表面水分不大于8%。
多底板往復(fù)式輸送機
多底板往復(fù)式輸送機輸送機工作環(huán)境溫度通常為-20~40℃,輸送物料的溫度一般為-20~80℃,多底板往復(fù)式輸送機適宜水平和小傾角布置,傾角以不超過15°為宜。
板鏈輸送機
板鏈輸送機適用于形狀不規(guī)則物品的重載輸送。
輸煤皮帶機
TD皮帶輸送機(TD型通用固定式帶式輸送機)的特點是托輥安裝在固定的機架上,機架是落地式的,是一種常用的輸煤皮帶機。
環(huán)錘破碎機
環(huán)錘破碎機是一種帶有環(huán)錘的沖擊轉(zhuǎn)子式破碎機,適用于破碎各種脆性物料。
皮帶輸送
皮帶輸送機是經(jīng)濟型輸送設(shè)備,高速、平穩(wěn),噪音低,可以上下坡傳送。運用輸送帶的連續(xù)或間歇運動來輸送100KG以下的物品或粉狀、顆狀物品。
圓管帶式輸送機
圓管帶式輸送機可密閉輸送物料。不飛揚,不灑落,不泄漏。因回程分支輸送帶成管狀,所以不必擔(dān)心黏附在輸送帶上的物料灑落,同時也防止了管外物料的混入,實現(xiàn)無害化輸送,凈化了環(huán)境。
伸縮式皮帶輸送機(伸縮式皮帶機)
伸縮式皮帶輸送機(伸縮式皮帶機)普遍應(yīng)用于港口、碼頭、車站、機場、倉庫、礦山、郵電、電器、輕工、食品等行業(yè)。
水泥螺旋輸送機
螺旋機不宜輸送易變質(zhì)的、粘性大的、易結(jié)塊的物料,因為這些物料在輸送時會粘結(jié)在螺旋上,并隨之旋轉(zhuǎn)而不向前移動或者在吊軸承處形成物料的積塞,而使螺旋機不能正常工作。
帶輸送
皮帶輸送機是經(jīng)濟型輸送設(shè)備,高速、平穩(wěn),噪音低,可以上下坡傳送。
顎式破碎機設(shè)計
在分析復(fù)擺顎式破碎機機構(gòu)運動方式的基礎(chǔ)上,提出具有倒置4桿機構(gòu)特征的雙腔顎式破碎機.該雙腔顎式破碎機的工作方式是2個破碎腔交替破碎物料。
小型顎式破碎機
小型顎式破碎機適宜于破碎抗壓強度不高于300MPa(兆帕)的各種軟硬礦石,
自擊式破碎機
自擊式破碎機適用于制作磨料、耐火材料、水泥、石英砂、鋼砂、爐渣粉、銅礦石、鐵礦石、金礦石、混凝土骨料、瀝青骨料等多種硬、脆物料的細碎與中碎。
制砂破碎機
制砂破碎機,又名節(jié)能復(fù)合細碎機,廣泛適用于各種巖石,磨料,耐火材料,水泥熟料,石英石,鐵礦石,混凝土骨料等多種硬、脆物料的中碎、細碎(制砂粒)。
礦用破碎機
礦用破碎機具有破碎比大、產(chǎn)品粒度均勻、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、維修簡便、運營費用經(jīng)濟等特點。廣泛運用于礦山、冶煉、建材、公路、鐵路等眾多部門,
砂石生產(chǎn)設(shè)備
PCL直通沖擊式破碎機俗稱立式?jīng)_擊破,也就是制砂機,是常用的砂石生產(chǎn)設(shè)備。
石子破碎機
石子破碎機廣泛用于金屬和非金屬礦石、水泥、耐火材料、磨料、玻璃原料、建筑骨料、人工造砂以及各種冶金渣的細碎和粗磨作業(yè),特別對中硬、特硬及磨蝕性物料如碳化硅、金剛砂、燒結(jié)鋁釩土、鎂砂等,比其他類型的破碎機更具有優(yōu)越性。
頁巖破碎機
頁巖破碎機主要用于粉碎煤矸石,爐渣,鋼渣,石灰石,焦碳,方鉛礦,菱鐵礦,閃鋅礦,褐鐵礦等。
石料破碎機
石料破碎機別名:石子破碎機,石頭破碎機,礦石破碎機石料破碎機性能 利用擠壓、劈裂、彎曲、沖擊、碾壓等方法,將大塊巖石破碎成碎塊的機械。
垂直振動輸送機(ZC)
垂直振動輸送機用于粉狀、顆粒狀物料的垂直提升作業(yè),也可對物料進行干燥、冷卻作業(yè)。
鐵礦石破碎機
鐵礦石破碎機選用經(jīng)濟的生產(chǎn)方式

最新產(chǎn)品

CZ系列倉壁振動器
倉壁振動器用于防止和排除各種料倉由于物料的內(nèi)摩擦、潮解、帶電、成分偏析等原因引起的“堵塞”、“塔拱”現(xiàn)象;亦可用于清除各種倉壁、管道粘結(jié)物料
防閉塞裝置(ZFB)
ZFB防閉塞裝置(倉壁振動器)廣泛應(yīng)用于冶金、化工、建材、火電、煤炭、食品、水泥、制藥、化肥、糧食、鑄造、陶瓷、磨料等行業(yè)中貯料倉的防閉塞之用。
慣性振動器(ZG)
ZG慣性振動器廣泛用來作為各種振動機械(如振動給料機、振動輸送機、振動篩分機、振動落砂機、振動破碎機、振動提升機、振動試驗臺等)的激振源
振動電機
振動電機礦山、鑄造、冶金、煤炭、電力、糧食、港口、化工、建材、機械、陶瓷等工業(yè)部門的理想配套設(shè)備

最新資訊

隨機鏈接

帶式輸送機

棒條式振動給料機

對輥破碎機

防爆振動電機

雙螺旋輸送機

圓錐式破碎機

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