数控伺服系统组成及原理介绍

数控伺服系统组成及原理介绍
数控伺服系统组成及原理介绍
伺服系统是指以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统。它接受来自数控装置的进给指令信号，经变换、调节和放大后驱动执行件，转化为直线或旋转运动。伺服系统是数控装置(计算机)和机床的联系环节，是数控机床的重要组成部分。
数控机床伺服系统又称为位置随动系统、驱动系统、伺服机构或伺服单元。
该系统包括了大量的电力电子器件，结构复杂，综合性强。
进给伺服系统是数控系统主要的子系统。如果说C装置是数控系统的“大脑”，是发布“命令”的“指挥所”，那么进给伺服系统则是数控系统的“四肢”，是一种“执行机构”。它忠实地执行由CNC装置发来的运动命令，精确控制执行部件的运动方向，进给速度与位移量。
一、伺服系统的组成
组成：伺服电机
            驱动信号控制转换电路
            电子电力驱动放大模块
            位置调节单元
            速度调节单元
            电流调节单元
            检测装置
一般闭环系统为三环结构：位置环、速度环、电流环。
 
   位置、速度和电流环均由：调节控制模块、检测和反馈部分组成。电力电子驱动装置由驱动信号产生电路和功率放大器组成。
   严格来说：位置控制包括位置、速度和电流控制；速度控制包括速度和电流控制。

二、对伺服系统的基本要求
1．精度高     
伺服系统的精度是指输出量能复现输入量的精确程度。包括定位精度和轮廓加工精度。
2．稳定性好   
稳定是指系统在给定输入或外界干扰作用下，能在短暂的调节过程后，达到新的或者恢复到原来的平衡状态。直接影响数控加工的精度和表面粗糙度。
3．快速响应   
快速响应是伺服系统动态品质的重要指标，它反映了系统的跟踪精度。
4．调速范围宽 
调速范围是指生产机械要求电机能提供的最高转速和最低转速之比。0～24m / min。
5．低速大转矩 
进给坐标的伺服控制属于恒转矩控制，在整个速度范围内都要保持这个转矩；主轴坐标的伺服控制在低速时为恒转矩控制，能提供较大转矩。在高速时为恒功率控制，具有足够大的输出功率。
对伺服电机的要求：
（1）调运范围宽且有良好的稳定性，低速时的速度平稳性
（2）电机应具有大的、较长时间的过载能力，以满足低速大转矩的要求。
（3）反应速度快，电机必须具有较小的转动惯量、较大的转矩、尽可能小的机电时间常数和很大的加速度 (400rad / s2以上)。
（4）能承受频繁的起动、制动和正反转。