数控绕线机上常规运用的伺服技术特点
1.实现低转速大转矩与主轴灵活的顺逆运行;绕线机实现精密绕线,大多在中低速下实现,对于一些中粗线来说,在低速启动时主轴必需要有较大的转矩输出。主轴的可逆运转则要求能灵活地正反向运行,在实际绕线时,随客户的不同要求,随时都可能调整主轴转动方向,实现正向或反向转动,同时要求在转动方向变化时,不应有较大的反向间隙和剧烈的运动损失。
2.直接使用数字信号控制实时、准确;运用与的伺服系统其静态特性与动态特性指标是否优良体现了伺服系统的优越性。伺服系统的位置定位精度一般要求能达到1um甚至0.1um,高的可达到正负0.01至正负0.005um。相应地,对伺服系统的分辨率也提出了要求,伺服系统接受并分析每一个绕线机主控系统送来脉冲的准确率叫分辨率。系统分辨串率决于整台绕线机的系统稳定工作性能和所使用的位置检测元件。
3.方便的绕线机速度范围调节;为了适应不同客户的不同线圈,例如,线圈的线材、类型、型号、尺寸、等的不同,要求绕线机的速度能在很宽的范围内实时无级变化,同时要求伺服电机具有很宽的调速范围和优异的调速特性。经过机械传动后,还要求伺服系统具有优良的静态与动态负载特性,即伺服系统在不同的负载情况下或绕线条件发生变化时,应主轴运转速度保持恒定。
数控绕线机在应用伺服系统以前,普遍使用如改进型直流电动机、小惯量直流电动机,永磁式直流电动机、无刷直流电动机等。进入新世纪以来,以交流异步电动机和永磁同步电动机为基础的主轴驱动技术得到了迅速的发展,它是数控绕线机执行机构发展的一个方向。由于数控绕线机对伺服系统提出了严格的技术要求,伺服系统也对其自带的专用执行伺服电机提出了严格的要求:
1、无论绕线机运行在{zd1}速还是{zg}速,伺服电机都能干稳运转,转矩波动小,尤其在超低速时,应仍具有平稳的速度而无爬行现象。
2、伺服电机应能承受频繁的启动、制动与反转。
3、伺服电机应具有较大较长时间的过载能力,以满足低速大转矩的要求,在一些特粗绕线机上运用的一般直流伺服电机要求在数分钟内过载2~4倍而不损坏。
4、为满足绕线机控制系统的快速响应要求,伺服电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩,并具有尽可能小的时间常数和启动电压,一般应具有耐受较大加速度的能力,才能保证伺服电机在1秒内从静止启动到额定转速。