据东莞电机了解,国内外日益完善的永磁交流伺服系统不断涌现,性能指标不断提高,应用范围不断扩大。纵观目前国内市场现状,国外知名品牌的永磁交流伺服系统仍占据了国内绝大多数中、高端应用领域,而国内成熟产品主要应用在中、低端设备领域中,如简易数控机床、服装加工机械、包装机械等等,究其原因是国外知名品牌的产品具有较明显的技术优势。
由于交流伺服电机的驱动装置采用了先进全数字式驱动控制技术,硬件结构简单,参数调整方便,产品生产的一致性可靠性增加,同时可集成复杂的电机控制算法和智能化控制功能,如增益自动调整、网络通讯功能等,大大拓展了交流伺服电机的适用领域;交流伺服系统按其采用的驱动电机类型又可分为永磁同步(SM型)电动机交流伺服系统和感应式异步(IM型)电动机交流伺服系统。伺服的主要任务是按控制命令的要求,对功率进行放大、变换与调控等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制得非常灵活方便。
而且伺服系统的发展紧密地与伺服电动机的不同发展阶段相联系,经调查,东莞市电机厂发现伺服电动机至今已有五十多年的发展历史,经历了三个主要发展阶段:
第一个发展阶段(20世纪60年代以前),此阶段是以步进电动机驱动的液压伺服马达或以功率步进电动机直接驱动为中心的时代,伺服系统的位置控制为开环系统。
第二个发展阶段(20世纪60-70年代),这一阶段是直流伺服电动机的诞生和全盛发展的时代,由于直流电动机具有优良的调速性能,很多高性能驱动装置采用了直流电动机,伺服系统的位置控制也由开环系统发展成为闭环系统。在数控机床的应用领域,永磁式直流电动机占统治地位,其控制电路简单,无励磁损耗,低速性能好。
第三个发展阶段(20世纪80年代至今),这一阶段是以机电一体化时代作为背景的,由于伺服电动机结构及其永磁材料、控制技术的突破性进展,出现了无刷直流伺服电动机(方波驱动),交流伺服电动机(正弦波驱动)等种种新型电动机。
进入20世纪80年代后,因为微电子技术的快速发展,电路的集成度越来越高,对伺服系统产生了很重要的影响,交流伺服系统的控制方式迅速向微机控制方向发展,并由硬件伺服转向软件伺服,智能化的软件伺服将成为伺服控制的一个发展趋势。
伺服系统控制器的实现方式在数字控制中也在由硬件方式向着软件方式发展;在软件方式中也是从伺服系统的外环向内环、进而向接近电动机环路的更深层发展。