【正文】 磁激對數(shù)S – 轉差率ns – 定子旋轉磁場轉速n– 轉子轉速對于同一臺電機，負載轉速與負載力矩成反比。即：隨著負載力矩的增大，電機轉速將降低。如：一臺電機，，電機轉速將低于5000rpm；，電機轉速將高于5000rpm。一般來說，電機所帶的負載力矩，應與電機給定的額定力矩相同。因為，在額定力矩下工作時，電機是處于最高效率點附近。而當負載力矩大于額定力矩時，電機處在超負荷運行狀態(tài)，這將影響到電機的發(fā)熱和使用壽命。（克厘米）表示，與其他力矩單位的換算關系是：＝＝1mNM＝＝1ozin＝＝長度單位的換算關系是：1mm＝ 　lin＝重量單位的換算關系是：1g＝　　 loz＝選擇交流伺服電機應考慮的參數(shù)因素：（1）負載曲線在電機轉矩極限曲線的下方；（2）負載曲線必須小于電機的額定轉速；（3）慣量決定整個系統(tǒng)的響應性，即加減速特性選擇恰當?shù)臏p速比慣量比：折算到電機軸上的負載慣量/電機轉子慣量伺服電機工作的慣量比應為5~10倍最佳慣量匹配：慣量比為1（4）鋒值力矩加減速要求電機轉子慣量、負載慣量額定力矩 交流伺服電動機在數(shù)控系統(tǒng)中的應用實例交流伺服系統(tǒng)在大型銑鏜床的應用 引言 隨著微處理技術、高性能半導體功率器件等產品制造工藝的發(fā)展及性價比的日益提高，交流伺服技術在機電設備產品中的應用越來越多，由于三相異步鼠籠式電動機結構堅固、制造容易、運行可靠、維修方便、價格低廉，具有良好的發(fā)展前景，是未來伺服技術的發(fā)展方向之一。 大、重型落地式數(shù)控銑鏜床為機、電、液一體化技術密集型產品，其性能要求可實現(xiàn)多軸控制、五坐標聯(lián)動；可加工帶有復雜曲面的大型工件；屬于機械加工行業(yè)里的高精度、高性能、高效率的關鍵重大裝備，目前此種類型產品基本依賴從國外進口。如果在保證性能的前提下實現(xiàn)國產化，尤其是采用國產化的全數(shù)字伺服系統(tǒng)，可以達到大幅度節(jié)約成本，打破國外的技術壟斷和制約，推動民族工業(yè)的發(fā)展的目的。 技術要求 落地數(shù)控銑鏜床作為重型精密加工設備，要求很高的調速性能，調速比要求大于1:3000，目前國內控制系統(tǒng)主要采用直流調速系統(tǒng)。主要技術要求如下： 在帶載調速過程中必須保證足夠的轉矩平穩(wěn)輸出，能夠實現(xiàn)進給軸低速平穩(wěn)運行和大扭矩輸出。 重載加工過程中在負載(轉矩)大范圍波動的情況下保證運行速度的平穩(wěn)。采用時光科技交流伺服控制系統(tǒng)的某型號落地式數(shù)控銑鏜床的外形圖（如圖41所示）。圖41某落地式數(shù)控銑鏜床采用時光交流伺服時光科技交流伺服控制器具有以下特點：全數(shù)字化 時光科技的交流伺服控制器是全數(shù)字化技術，其速度控制范圍為0Hz～500Hz，～()。該控制器可以滿足數(shù)控銑鏜床進行大范圍的穩(wěn)定、準確的高精度速度控制的需求。 高可靠的調速和過載性能 與變頻器相比較，其速度曲線呈線性，使得加工過程時機床在頻繁地起、停、正轉、反轉和制動控制的工況條件下連續(xù)正常地運行而速度不產生波動。而且，該系統(tǒng)具有優(yōu)良的超載特性，在銘牌額定轉速下可以做到300%的額定轉矩輸出，完全有別于一般變頻器的工作曲線(見圖42所示)，保證了重載加工過程中在負載大范圍波動的情況下機床依然可以平穩(wěn)運行。圖42 通用“變頻器”與“伺服控制器”的主要區(qū)別 轉速和轉矩的解耦獨立控制（如下圖） 圖43立柱水平進給 圖44軸箱垂直進給 圖45 鏜軸(內)和滑枕(外)系統(tǒng)達到的主要指標：主要參數(shù)鏜軸滑枕立柱主軸箱行程（m）63電機功率（kW）1515最低直線速度（mm）電機相關參數(shù)：調速范圍：~250Hz(換檔無級變速)；額定轉速：4級1500r/min。 時光科技的交流伺服控制器在大重型數(shù)控銑鏜床控制系統(tǒng)中的應用，充分發(fā)揮了系統(tǒng)的低速大扭矩和速度控制平穩(wěn)的特性，使得大重型設備零速平穩(wěn)起動，超低速進給性能顯著提高，應用前景十分廣闊。第五章 交流伺服電動機的發(fā)展趨勢作為數(shù)控機床的重要功能部件，伺服系統(tǒng)的特性一直是影響系統(tǒng)加工性能的重要指標。圍繞伺服系統(tǒng)動態(tài)特性與靜態(tài)特性的提高，近年來發(fā)展了多種伺服驅動技術。伺服控制技術是決定交流伺服系統(tǒng)性能好壞的關鍵技術之一，是國外交流伺服技術封鎖的主要部分。伺服系統(tǒng)在加工機械、半導體制造、部件組裝等方面得到了廣泛的應用。隨著中國從制造業(yè)大國邁向制造業(yè)強國的進程和全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的性能價格比逐步提高，交流（AC）伺服系統(tǒng)作為控制電機類高檔精密部件，其市場需求將穩(wěn)步增長。交流伺服系統(tǒng)由于控制原理的先進性，成本低、免維護，并且控制特性正在全面超越直流伺服系統(tǒng)，其勢必將在絕大多數(shù)應用領域代替?zhèn)鹘y(tǒng)的直流伺服電機。AC伺服系統(tǒng)當前的發(fā)展趨勢:高效率化 高速、高精、高性能化盡管這方面的工作早就在進行，但是仍需要繼續(xù)加強。主要包括電機本身的高效率，也包括驅動系統(tǒng)的高效率化，采用更高精度的編碼器（每轉百萬脈沖級），更高采樣精度和數(shù)據(jù)位數(shù)、直線電機，以及應用自適應、人工智能等各種現(xiàn)代控制策略，不斷將伺服系統(tǒng)的指標提高。通用化通用型驅動器配置有大量的參數(shù)和豐富的菜單功能，便于用戶在不改變硬件配置的條件下,方便地設置成V/F控制、無速度傳感器開環(huán)矢量控制、閉環(huán)磁通矢量控制、永磁無刷交流伺服電動機控制及再生單元等五種工作方式，適用于各種場合，可以驅動不同類型的電機。智能化現(xiàn)代交流伺服驅動器都具備參數(shù)記憶、故障自診斷和分析功能，絕大多數(shù)進口驅動器都具備負載慣量測定和自動增益調整功能，有的可以自動辨識電機的參數(shù)，自動測定編碼器零位，有些則能自動進行振動抑止。網(wǎng)絡化和模塊化現(xiàn)代工業(yè)局域網(wǎng)發(fā)展的重要方向和各種總線標準競爭的焦點就是如何適應高性能運動控制對數(shù)據(jù)傳輸實時性、可靠性、同步性的要求。隨著國內對大規(guī)模分布式控制裝置的需求上升，高檔數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)成功，網(wǎng)絡化數(shù)字伺服的開發(fā)已經(jīng)成為當務之急。模塊化不僅指伺服驅動模塊、電源模塊、再生制動模塊、通訊模塊之間的組合方式，而且指伺服驅動器內部軟件和硬件的模塊化和可重用。小型化和大型化無論是永磁無刷伺服電機還是步進電機都積極向更小的尺寸發(fā)展，比如20，28，35mm外徑；同時也在發(fā)展更大功率和尺寸的機種，已經(jīng)看到500KW永磁伺服電機的出現(xiàn)。體現(xiàn)了向兩極化發(fā)展的傾向。21世紀是一個嶄新的世紀，也定將是各項科學技術飛速發(fā)展的世紀。相信隨著材料技術、電力電子技術、控制理論技術、計算機技術、微電子技術的快速發(fā)展以及電機制造工藝水平的逐步提高，同時伴隨著制造業(yè)的不斷升級和制造技術的快速發(fā)展，必將為加工和制造技術的核心技術之一的伺服驅動技術迎來又一大好的發(fā)展時機！21 / 21