正常运转的伺服电动机,只要失去控制电压,电机立即停止运转。当伺服电动机失去
控制电压后,它处于单相运行状态,由于转子电阻大,定子中两个相反方向旋转的旋转
磁场与转子作用所产生的两个转矩特性(
T1-S1、T2-S2 曲线)以及合成转矩特性(T
-
S
曲线)
交 流 伺 服 电 动 机 的 输 出 功 率 一 般 是
0.1-100W。当电源频率为 50Hz ,电压有
36V、110V、220、380V;当电源频率为 400Hz,电压有 20V、26V、36V、115V 等多种。
交流伺服电动机运行平稳、噪音小。但控制特性是非线性,并且由于转子电阻大,损
耗大,效率低,因此与同容量直流伺服电动机相比,体积大、重量重,所以只适用于
0.5-
100W
的小功率控制系统。
1.2.3 驱动系统分类
数控机床的伺服驱动系统按其用途和功能分为进给驱动系统和主轴驱动系统;按其控制
原理和有无位置检测反馈环节分为开环系统和闭环系统;按驱动执行元件的动作原理分
为电液驱动系统和电气伺服驱动系统。电气伺服驱动系统又分为直流伺服驱动系统和交流
伺服驱动系统。
a.
进给驱动与主轴驱动
进给驱动是用于数控机床工作台或刀架坐标的控制系统,控制机床各坐标轴的切削进给
运动,并提供切削过程所需的转矩。主轴驱动控制机床主轴的旋转运动,为机床主轴提供
驱动功率和所需的切削力。一般地,对于进给驱动系统,主要关心它的转矩大小、调节范
围的大小和调节精度的高低,以及动态响应速度的快慢。对于主轴驱动系统,主要关心其
是否具有足够的功率、宽的恒功率调节范围及速度调节范围。
b.
开环控制和闭环控制
数控机床伺服驱动系统按有无位置反馈分两种基本的控制结构,即开环控制和闭环控制,
如下图所示。由此形成位置开环控制系统和位置闭环控制系统。闭环控制系统又可根据位
置检测装置在机床上安装的位置不同,进一步分为半闭环伺服驱动控制系统和全闭环伺
服驱动控制系统。若位置检测装置安装在机床的工作台上,构成的伺服驱动控制系统为全
闭环控制系统;若位置检测装置安装在机床丝杠上,构成的伺服驱动控制系统则为半闭
环控制系统。现代数控机床的伺服驱动多采用闭环控制系统。开环控制系统常用于经济型
数控或老设备的改造。
c.
直流伺服驱动与交流伺服驱动
70 年代和 80 年代初,数控机床多采用直流伺服驱动。直流大惯量伺服电机具有良好的宽