FANUC Alpha系列伺服電機(jī).doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除FANUC Alpha系列伺服電機(jī)1. FANUC 的交流伺服電機(jī)與直流伺服電機(jī)相比，交流伺服伺服電機(jī)具有免維護(hù)，低損耗，體積小的特點(diǎn)，在現(xiàn)代控制領(lǐng)域已經(jīng)逐步取代了直流伺服電機(jī)，交流伺服電機(jī)被廣泛地應(yīng)用到各個(gè)控制領(lǐng)域，F(xiàn)ANUC 從80年代開始逐步使用交流伺服電機(jī)，從開發(fā)應(yīng)用到目前被廣泛使用的Alpha 系列伺服電機(jī)，經(jīng)過了三代的更新，從模擬的交流控制單元驅(qū)動的伺服電機(jī)，到S系列電機(jī)，從而又發(fā)展成為現(xiàn)在使用的交流Alpha 系列伺服電機(jī)，從伺服電機(jī)的性能上得到了提高，而電機(jī)的體積更小，特別是現(xiàn)在使用的Alpha 系列的伺服電機(jī)，電機(jī)的型號更全，并采用了磁更強(qiáng)的材料，伺服電機(jī)的反饋使用了高速高精度的串行位置編碼器，可以適用于各種不同的絲杠而不需要選定編碼器的線數(shù)，并且該系列具有標(biāo)準(zhǔn)系列，小慣量系列，中慣量系列，經(jīng)濟(jì)型的AC系列和高壓（380V）的HV系列電機(jī)等。請參考下表：(1) 交流伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)目前，在控制領(lǐng)域中所采用的交流伺服電機(jī)一般為同步電機(jī)（無刷直流電機(jī)），電機(jī)主要由三部分組成，即：定子，轉(zhuǎn)子，和檢測元件構(gòu)成，其中定子與普通的交流感應(yīng)電機(jī)基本相同，主要有定子沖片，三相繞組線圈，另外還有支撐轉(zhuǎn)子前后端蓋和軸承等組成，伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子主要由多對極的磁鋼，定子沖片和電機(jī)軸構(gòu)成，檢測元件由安裝在電機(jī)尾端的位置編碼器構(gòu)成，目前Alpha系列的電機(jī)的編碼器使用的是串行脈沖編碼器，由于電機(jī)的激磁必須和轉(zhuǎn)子的磁極位置垂直，所以電機(jī)的位置反饋要能夠把電機(jī)的磁極位置反饋給伺服系統(tǒng)，用以產(chǎn)生交流伺服電機(jī)的激磁的矢量控制。電機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖4-1所示。 圖4-1 交流伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)交流伺服電機(jī)的工作原理實(shí)際上與電磁式的同步電機(jī)類似，只不過磁場不是由轉(zhuǎn)子中的激磁繞組產(chǎn)生，而是由作為轉(zhuǎn)子的永久磁鐵產(chǎn)生，當(dāng)定子三相繞組通上交流電源后，電機(jī)中就會產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場，該磁場將以同步轉(zhuǎn)速Ns旋轉(zhuǎn)。根據(jù)磁場的特性，定子的旋轉(zhuǎn)磁極總是要和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)磁極相互吸引，并帶著轉(zhuǎn)子一同地轉(zhuǎn)動，使定子磁場的軸心線與轉(zhuǎn)子磁場的軸心線保持一致，形成電機(jī)的旋轉(zhuǎn)扭矩。一旦由于負(fù)載的扭矩發(fā)生變化，就會造成磁場的軸線和轉(zhuǎn)子的軸線發(fā)生變化，但總是不超過一定的限度，所以電機(jī)的速度就會以Ns=60f/p旋轉(zhuǎn)。作為同步電機(jī)由于電機(jī)的轉(zhuǎn)子慣量、定子和轉(zhuǎn)子之間的轉(zhuǎn)速差等因素的影響，經(jīng)常會造成電機(jī)啟動時(shí)的失步，為了保證定子和轉(zhuǎn)子之間總是處于一定的同步狀態(tài)，在電機(jī)的后面的編碼器都增加了確定轉(zhuǎn)子位置的絕對位置編碼器，F(xiàn)ANUC的電機(jī)中使用的是4位格林碼絕對位置編碼器用于確定轉(zhuǎn)子信息。 目前，F(xiàn)ANUC生產(chǎn)制造的Alpha系列的伺服產(chǎn)品是一種標(biāo)準(zhǔn)的伺服產(chǎn)品，有各種不同的規(guī)格，都能與目前使用各種系統(tǒng)配套使用，伺服控制的PWM指令電纜從控制接口上分為A/B兩種類型，主軸指令接口采用串行指令電纜。Alpha系列伺服電機(jī)和放大器的產(chǎn)品主要有以下特點(diǎn)： 在伺服電機(jī)方面l 具有優(yōu)越的加速性能l 與以往的S系列電機(jī)相比，減小了伺服電機(jī)的重量和長度l 電機(jī)的反饋采用了高可靠、高精度的串行位置編碼器在伺服放大器方面l 與前S系列產(chǎn)品相比，Alpha系列伺服產(chǎn)品改進(jìn)了外形結(jié)構(gòu)，使用模塊化的設(shè)計(jì)，外形尺寸減少了40%左右。 l 該放大器采用的高速開關(guān)的功率驅(qū)動器件IPM