交流异步伺服驱动系统:未来伺服技术的发展方向

日期: 2024-08-05 08:07:07|浏览: 494|编号: 59696

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1.伺服技术

交流伺服系统按其采用的驱动电机类型分为交流永磁同步伺服驱动系统和交流异步伺服驱动系统两大类。交流异步伺服驱动系统由于其采用的感应异步电机结构坚固,能适应恶劣的环境,制造成本相对较低,具有较好的发展前景,是伺服技术未来的发展方向之一。

随着市场竞争的日趋激烈,用户对所需产品提出了更高的技术性和更合理的性能价格比要求,伺服系统以其优异的性能完成了产品加工工艺、加工技术及综合性能的变革,在工业领域得到了广泛的应用。

2. 技术进步提高效率、节约能源

大连安迪数控技术有限公司成立于2007年,是由日本归国博士与国内自动化学者共同投资的高新技术企业,公司位于大连高新区留学生创业园,是一家专注于交流永磁同步伺服系统、交流异步伺服系统研发、制造、销售和服务为一体的自动化控制公司,公司为客户提供完善的解决方案,其中交流异步伺服控制器产品已成功推广应用于机床、油田机械、电梯、塑料机械等行业,为客户赢得了显著的经济效益。

在产品推广过程中我们深刻体会到企业效益的根本提升来源于自身产品技术含量的提升。安迪伺服解决方案在提升用户产品技术含量的同时,全力带动客户产品的生产效率、系统传动效率、原材料利用效率,为最终用户带来产品安装、调试、维护方面的节省,以及能耗成本的节约。

3.塑料机械行业应用案例

螺旋挤出机械对电机系统的要求是低转速、大扭矩输出,而螺旋挤出机械常用的电机系统由电动机、变频器、减速机构组成,存在效率低、调速范围小、功耗大的缺点。安迪数控科技有限公司采用交流异步电动机伺服控制技术对塑料吹膜机螺旋挤出电机系统进行改造,弥补了变频器低速性能的不足,为此类机械的产品升级提供了一种创新的思路和解决方案。

1、螺杆挤出机电机系统结构

安迪伺服电机系统采用低速大力矩电机与安迪伺服控制器取代原来的电机与变频器,取消了原传动机构中的减速器,简化了系统的机械结构。

2. 技术创新

1、塑料螺杆挤出机主轴转速较低,一般在0~左右。若采用普通电机,需配1:10以上的减速机构。安迪公司专门研制的低速大扭矩电机,采用增加电机极数、降低电机基频的方法,使电机额定转速降低到以下,而电机的输出扭矩却大大提高,因此可减少或取消减速器。为防止电机故障堵转损坏,保留了初级皮带或链条传动。

2、电机的基频是变频器调速时效率和输出转矩的最高点,根据其特性曲线,在基频以下,输出转矩和效率都在下降。因此,为了保证低速时有足够的输出转矩,必须加大电机功率。而安迪伺服控制器在电机基频以下保持恒转矩输出,并具有三倍额定转矩以上的过载能力。因此,安迪伺服控制系统从较低的额定转速到零速,都能保证输出转矩不小于额定转矩。根据变频器控制低速时电机的转矩下降曲线,伺服控制器可将电机功率降低到变频器控制时的1/2到2/5。

3、若用变频器来驱动低速大力矩电机,由于变频器调速范围小,低速力矩不足,低频时工作状态较差,当频率低于8Hz时,力矩明显不足。而安迪伺服控制器调速范围0-400Hz,低频力矩特性好,在低速时能平稳、准确地控制电机。对于吹膜机等对薄膜厚度要求严格的设备,可以精确控制电机转速,达到薄膜厚度均匀一致。与变频器相比,具有很大的技术优势。

(三)经济和社会效益分析

1、经过广泛比较,安迪伺服控制系统的成本与其所替代的系统成本基本相同或略高。

2、由于取消了减速器,节省了钢材,减少了铸造和机械加工工序,简化了安装调试工序,降低了机械的维护费用。

3、节省能源,节电率达30-40%,节电成本对产品终端用户非常具有吸引力。根据上述改造案例成本分析,电机功率每降低7.5kw,耗电量降低5kw,每小时节电5度(千瓦时),每天可节电120度(该类型机械需预热过程,因此连续生产最经济)。按工业用电0.75元/度计算,每天节电费用为90元;按每月25天计算,每月节电费用为2250元。一个月的节电费用完全可以收回使用伺服控制电机系统所增加的成本,后续的节电费用可大大降低用户的生产成本。

4。结论

1、电机功率减小,节能效果明显,降低用户的使用成本。

2、机械结构简化,节省金属材料;操作简化,降低维护成本。

3、扩大了控制范围,提高了控制精度,提高了控制电机效率。

4、产品质量得到稳定控制,提高了塑料挤出机械的产品档次。

四、注塑机(吹塑机、橡胶机械等)传统液压系统改造案例

采用全电机驱动及变频、伺服、PLC控制技术,相比传统液压系统控制更加精确,生产更加高效、节能、环保,已成为未来的趋势。

改造前后系统组成对比:

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