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气动伺服系统(气动伺服系统发展现状)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-26 11:15   点击:259  编辑:admin   手机版

1. 气动伺服系统发展现状

(1)按被控量参数特性分类。

(2)按驱动元件的类型分类。

伺服控制系统按所用控制元件的类型可分为机电伺服系统、液压伺服系统(液压控制系统) 和气动伺服系统。

(3)按控制原理分类。

伺服系统可分为开环控 制伺服系统、闭环控制伺服系统和半闭环控制伺服系统。

伺服驱动系统按其用途和功能分为进给驱动系统和主轴驱动系统;按其控制原理和有无位置检测反馈环节分为开环系统和闭环系统;按驱动执行元件的动作原理分为电液伺服驱动系统和伺服驱动系统。电气伺服驱动系统又分为直流伺服驱动系统和交流伺服驱动系统。

2. 气动伺服装置的组成

伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、检测环节、比较环节等个五部分。

比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较,以获得输出与输入间的偏差信号,通常由专门的电路或计算机来实现;控制器通常是计算机或PID控制电路;其主要任务是对比较元件输出的偏差信号进行变换处理,以控制执行元件按要求动作;执行元件按控制信号的要求,将输入的各种形式的能量转化成机械能,驱动被控对象工作,机电一体化系统中的执行元件一般指各种电机或液压、气动伺服机构等。

被控对象是指被控制的机构或装置,是直接完成系统目的的主体,一般包括传动系统、执行装置和负载;

检测环节指能够对输出进行测量,并转换成比较环节所需要的量纲的装置,一般包括传感器和转换电路

3. 气动伺服弹性

  此种情况不正常,但成此种情况有多种可能:  

一,是负载端是有一定的弹性负载。  

二,编码器的位置是否正常,或者有故障。  

三,那就是伺服器了。  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大类,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。

4. 气动伺服系统执行器

这个问题有很多人都曾经问过,气动开闭快,电动条件限制少。我们以OMAL欧玛尔为例:

气动执行机构

优点

1、接受连续的气信号,输出直线位移(加电/气转换装置后,也可以接受连续的电信号),有的配上摇臂后,可输出角位移。

2、有正、反作用功能。

3、移动速度大,但负载增加时速度会变慢。

4、输出力与操作压力有关。

5、可靠性高,但气源中断后阀门不能保持(加保位阀后可以保持)。

6、不便实现分段控制和程序控制。

7、检修维护简单,对环境的适应性好。

8、输出功率较大。

9、具有防爆功能。

缺点

1、控制精度较低,双作用的气动执行器,断气源后不能回到预设位置。

2、单作用的气动执行器,断气源后可以依靠弹簧回到预设位置。

电动执行机构

优点

1、取用能源方便容易、传输信号速度快、信号传输距离远、以便于集中操作控制。

2、精确度、灵敏度相对较高,与其他电动调节仪表配合方便易操作,接线安装简单。

3、使用效果证明,电动执行器抗偏离能力很好,所输出的力矩或推力基本恒定,能做到很好的克服介质的不平衡力,确保达到相关工艺参数的精确控制,因此该产品控制精度相比气动执行器要稍高一些。

4、若配备伺服放大器,能够轻易实现正、反作用的互换,亦可轻松设定信号阀位状态,如在出现故障时,一定是停留在原位,这种能力是气动执行器产品所无法达到的,因为气动执行器须借助于配备组合保护系统来实现保位功能。

缺点

1、仅适用于防爆要求不高,气源缺乏的场所。结构相对复杂,推力小,平均故障率比气动执行机构较高,而由于结构复杂性的问题,对于现场维护人员的技术要求也相对较高。

2、电机运行会产生热量,调节频率大的话,易造成电机过热,也增加了减速齿轮的磨损。

3、还有运行较慢,从调节器输出信号开始,到调节阀响应而运动至指定位置,往往耗时较多,以上是较之气动或液动执行器所表现不足的地方。

5. 伺服系统的发展

自从德国MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年汉诺威贸易博览会上正式推出MAC永磁交流伺服电动机和驱动系统,这标志着此种新一代交流伺服技术已进入实用化阶段。到20世纪80年代中后期,各公司都已有完整的系列产品。整个伺服装置市场都转向了交流系统。早期的模拟系统在诸如零漂、抗干扰、可靠性、精度和柔性等方面存在不足,尚不能完全满足运动控制的要求,近年来随着微处理器、新型数字信号处理器(DSP)的应用,出现了数字控制系统,控制部分可完全由软件进行,分别称为直流伺服系统、三相永磁交流伺服系统。

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