伺服系统的分类

 

                                                                               伺服系统的分类

 
伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转
速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动
电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两类,
其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。
 
数控机床伺服系统的作用在于接受来自数控装置的指令信号,驱动机床移动部件跟随指令脉冲运动,并保证动作的
快速和准确,这就要求高质量的速度和位置伺服。以上指的主要是进给伺服控制,另外还有对主运动的伺服控制,
过控制要求不如前者高。控机床的精度和速度等技术指标往往主要取决于伺服系统。
 
伺服系统的分类:
伺服系统按其驱动元件划分,有步进伺服系统、直流电动机伺服系统、交流电动机何服系统。按控制方式划分,
有开环伺服系统、闭环伺服系统和半环伺服系统等,实际上数控系统也分成开环、闭环和半闭环3种类型。
1、开环系统
开环系统,它主要由驱动电路,执行元件和机床3大部分组成。常用的执行元件是步进电机,通常称以步进电机作
为执行元件的开环系统为步进式伺服系统,在这种系统中,如果是大功率驱动时,用步进电机作为执行元件。驱动
电路的主要任务是将指令脉冲转为驱动执行元件所需的信号。
2、闭环系统
闭环系统主要由执行元件、检测单元、比较环节、驱动电路和机床5部分组成。在闭环系统中,检测元件将机床移动
部件的实际位置检测出来并转换成电信号反馈给比较环节。常见的检测元件有旋转变压器、感应同步器、光栅、磁栅
和编码盘等。通常把安装在丝杠上的检测元件组成的伺服系统称为半闭环系统:把安装在工作台上的检测元件组成的伺
服系统称为闭环系统。由于丝杠和工作台之间传动误差的存在,半闭环伺服系统的精度要比闭环伺服系统的精度低一
些。
 
比较环节的作用是将指令信号和反馈信号进行比较,两者的差值作为伺服系统的跟随误差,经驱动电路,控制执行元
件带动工作台继续移动,直到跟随误差为零。根据进入比较环节信号的形式以及反馈检测方式,闭环(半闭环)系统可
分为脉冲比较伺服系统、相位比较伺服系统和幅值比较伺服系统3种。
 
由于比较环节输出的信号比较微弱,不足以驱动执行元件,故需对其进行放大,驱动电路正是为此而设置的。执行元
件的作用是根据控制信号,即来自比较环节的跟随误差信号,将表示位移量的申信号转化为机械位移。常用的执行元
件有直流宽调速电动机、交流电动机等。执行元件是伺服系统中必不可少的一部分,驱动电路是随执行元件的不同而
不同的。

 

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