交流伺服压力机及其关键技术
交流伺服电动机解析,交流伺服电动机的基本类型、控制方式及其特点
交流伺服电动机解析，交流伺服电动机的基本类型、控制方式及其特点交流伺服电动机，是将电能转变为机械能的一种机器。
交流伺服电动机主要由一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子组成。
电动机利用通电线圈在磁场中受力转动的现象而制成的。
交流伺服电动机主要由定子部分和转子部分组成，其中定子的结构与旋转变压器的定子基本相同，在定子铁心中也安放着空间互成90度电角度的两相绕组（其中一组为激磁绕组，另一组为控制绕组）。
交流伺服电动机控制精度高，矩频特性好，具有过载能力，多应用于物料计量，横封装置和定长裁切机上。
交流伺服电动机的基本类型与普通交流电动机类似，交流伺服电动机也分为异步和同步两种。
两相交流伺服电动机原理上就是一台两相异步电动机。
它的定子上正交放置两相绕组，这两相绕组一个叫励磁绕组，另一相为控制绕组。
转子一般有两种结构形式，一种是笼型转子，这种转子的结构与普通笼型感应电动机的转子相同；另一种是非磁性空心杯转子，其结构如图所示。
笼型转子与空心杯转子比较。
前者输出力矩大、结构简单、励磁电流小、效率高，唯一不足是转子转动惯量大，因而动态响应不如空心杯转子快。
空心杯转子具有惯性小，反应灵敏，调速范围大、但这种电动机的励磁电流较大，因而功率因素和效率较低。
运行时，励磁绕组一般施加固定单相交流电压，通过对控制绕组的控制电压进行必要的控制来实现对转速的调节。
同时应注意，在相位上是不同的。
交流伺服电动机的控制方式交流伺服电动机的控制方式有三种：（1）幅值控制幅值控制通过改变控制电压Uc的大小来控制电机转速，此时控制电压Uc与励磁电压Uf之间的相位差始终保持90°电角度。
控制绕组为额定电压时所产生的气隙磁通势为圆形旋转磁通势，产生的电磁转距最大。
（2）相位控制通过改变控制电压Uc与励磁电压Uf之间的相位差来实现对电机转速和转向的控制，而控制电压的幅值保持不变。
Uc相位通过移相器可以改变，从而改变两者之间的相位差，（3）幅值相位控制励磁绕组串接电容c后再接到交流电源上，控制电压Uc与电源同相位，但幅值可以调节，当Uc的幅值可以改变时，转子绕组的耦合作用，使励磁绕组的电流If也变化，从而使励磁绕组上的电压Uf及电容上的电压uc也跟随改变，Uc与Uf的相位差？也随之改变，即改变Uc的大小，Uc与Uf的相位差也随之改变，从而改变电机的转速。
交流伺服电机驱动机械压力机的发展
第３ 期
总 第 １９期 ６
６ 月
冶 金
丛 刊
Ｓｍ．６ ｕ １９
Ｎｏ． ３
２０ ０ ７ 年
Ｍ ＥＴＡＬＬＵＲＣＩ ＣＡＬ ＣＯＬＬＥＣＴＩ ＯＮＳ
Ｊ ｎ ２０ ０７ ｕｅ 源自交 流 伺 服 电 机 驱 动 机 械 压 力 机 的 发 展
１ ｌ
－‘－ 刚 －０ Ｊ 吾 一
２ 机 械 压 力机 交 流 伺 服 电机驱 动 背景
常见 机 械压 力机 滑块 的位移一 时 问关 系 曲线一
般 为近 似 的余 弦 曲线 ， 图 １ 见 。工 件 在 距 下 死 点 以 上几 毫米 的工作 冲 程 中成 形 ， 作 冲 程 的最 大速 度 工
Ａｂｓｒ ｃ Ｔｈ ｓｐ ｐ ｒａ ａｙ ｅ ｈ ａ ｋ ｒｕｎ ｆＡＣ ｓ ｒ ｏｄｒｖｎｇｍ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌｐ ｅ ｓ Ｔｈ ｈ ｒ ｃｅ ｓｉｓ ｔａ ｔ ｉ ａ ｅ ｎ ｌ ｚ ｄ ｔ ｅ ｂ ｃ ｇ ｏ ｄ ｏ ｅ ｖ ｉ ｉ ｃ ａ ｉａ ｒ ｓ ． ｅｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｉ ｃ ａ ｄ ｓａｅ ｏ －ｈｅ ａｔｏ ｅ ｖ ｒｖ ｎ ｒ ｓ ｒ ｌｏ ｓ ｍｍ ａ ｉｅ ｎ ｔｔ － ｆｔ —ｒ ｆＡＣ ｓ ｒ ｏ ｄ ｉ ｇ ｐ ｅ ｓ ａ ｅ ａ ｓ ｕ ｉ ｒｚ ｄ． ＡＣ ｓ ｒｏ ｄ ｉｉ ｇ ｐ ｅ ｓｈａ ｎ’ ｅ ｎ ｅ ｖ ｒｖｎ ｒ ｓ ｓ ｔ ｂ ｅ ｐ ｏ ｅ ｏ ａ ｇ ｒ ｉ ｎ ｒ ｙ ｆ ｒ ｉｇ ｙ ｔａ ｈ ｓｔ ｅ，Ｓ ｒ ｐ ｒ ｆｒｌ ｒ ｅｗｏ ｋｎｇｅ ｅ ｇ ｏ ｍ ｎ ｅ ｔｔ ｉ ｉ ｍ Ｏ，ｌｒ ｅ ｃ ｐ ｃｔ ａ ｇ ａ ａ ｉｙ，ｈ ｇ ｏｑｕ ｎ ｏ ＲＰＭ ｉ ｈ ｔｒ ｅａ ｄ ｌｗ ＡＣ
伺服液压机研究现状及关键技术
2、编码器技术
编码器是高精度伺服转台中非常重要的组成部分。编码器能够实现对伺服电 机旋转角度的精确测量，并将测量结果反馈给控制系统。目前，最常用的编码器 包括光电编码器和磁编码器。光电编码器具有精度高、稳定性好的优点，但它的 价格较高，且容易受到环境因素的影响。磁编码器具有结构简单、价格低廉的优 点，但它的精度相对较低。
伺服液压机研究现状及关键技术
目录
01 一、伺服液压机的研 究现状
02
二、伺服液压机的关 键技术
03
三、伺服液压机的研 究方法
04 四、未来展望
05 参考内容
伺服液压机是近年来发展迅速的一种精密加工设备，具有高精度、高速度和 高效率等特点。在制造业、航空航天、能源等领域得到了广泛应用。本次演示将 对伺服液压机的研究现状及关键技术进行详细介绍。
探索更先进的控制策略，以提高电机的控制精度和响应速度；2）研究更精 确的磁场测量技术，以实现磁场的高效和精确控制；3）开发更快速的转子位置 检测技术，以提高系统的实时性和稳定性；4）研究更优秀的驱动电路设计，以 提高电机的效率和可靠性。
随着现代科技的不断发展，高精度伺服转台在许多领域中得到了广泛的应用， 如航天、航空、军事、工业等。这些领域对伺服转台的控制精度、稳定性、响应 速度等方面都有着极高的要求。因此，对高精度伺服转台关键技术的研究具有非 常重要的意义。
磁致伸缩尺则具有测量范围大、精度高的优点，但是价格较高，适用于高精 度和高速度的场合。
三、伺服液压机的研究方法
伺服液压机的研究方法主要包括实验研究、数值模拟和统计分析等方法。实 验研究可以用来验证控制策略的有效性和可行性，同时也可以对传感器的性能进 行测试和评估。数值模拟则可以对液压机的动态特性和结构进行分析，为优化设 计提供依据。统计分析则可以对实验和数值模拟的结果进行整理和分析，提炼出 有益的设计和控制方案。
伺服压力机主传动及其控制技术
节能环保
主传动系统结构简单，便于维护和保养。
维护简便
主传动系统的控制方式
03
伺服压力机控制技术
根据应用需求，选择合适的伺服电机类型，如交流、直流、步进等。
伺服电机类型选择
电机功率计算
控制算法设计
根据压力机的工作负载和速度要求，计算电机的功率需求。
设计合适的控制算法，如PID、模糊控制等，以实现压力机的精确控制。
随着制造业的不断发展，伺服压力机的市场需求将持续增长。特别是在汽车、航空航天、电子等领域，对伺服压力机的需求将越来越大。
技术创新推动市场发展
随着技术的不断发展，新的伺服压力机产品将不断涌现，推动市场的发展。同时，技术的进步也将提高产品的质量和性能，满足用户更高的需求。
国际市场竞争加剧
随着制造业的全球化发展，国际市场的竞争将越来越激烈。国内企业需要不断提高自身的技术水平和产品质量，增强国际竞争力。
伺服压力机工作原理
伺服压力机的主要特点
伺服压力机能够实现对压力、速度和位置的精确控制，有利于提高生产效率和产品质量。
高精度控制
节能环保
高效快速
应用广泛
伺服压力机在工作中能够实现能量回收和再利用，降低能源消耗和排放，符合节能环保的要求。
伺服压力机具有快速响应和高效工作的特点，能够提高生产效率，缩短生产周期。
伺服压力机在塑料生产中的应用
01
高效注塑
伺服压力机能够实现快速、准确的注塑操作，提高生产效率。
02
降低废品率
伺服压力机能够实现精确的控制，减少产品缺陷和废品率。
05
伺服压力机的维护与保养
伺服压力机的日常维护
Байду номын сангаас
每月对压力机进行一次全面的检查，包括传动部件、液压系统、电气系统等。
伺服液压机研究现状及关键技术
节 能性 ， 已经 显示 出其他 液压 机所 无可 比拟 的优越 性 ，
成 为世 界冲 压技术 及装 备发 展 的主要潮 流之 一 ¨ 。
目前 网野公 司根 据各 种 加 工 生 产 的需 要 ， 已经 生
装有 滑块位 移检 测装 置 ， 块 的任 意 位 置 可 以准 确 控 滑
制 ； 一方 面 ， 块运 动特性 可 以优化 ， 如拉 伸 、 曲 另 滑 例 弯
机 的主要 发展 趋势 有 ：
１ ）柔性 高 滑 块运 动 曲线 可根 据 不 同 生 产 工 艺 和 模 具 要 求 （ 如冲裁 、 伸 、 料 挤 压 和级 进 模 冲压 等 ） 行 优 化 拉 板 进 设置 ， 可设计 特殊 的工 作 特 性 曲线 ， 行 高 难度 、 进 高精
度 加工 ， 实现 滑块 “自由运 动 ” 。滑块 可 以设置 为 自由
关 键词 ： 伺服 液压机 ； 制 ； 控 闭环
中图分 类号 ：Ｈ８ 支献 标识 码 ： 文章编 号 ：０ ０４ ５ （０ １ ０ －０ ９ ３ Ｔ ６ Ｂ １ ０ －８ ８ ２ １ ） ５０ ３ － ０ 伺服 液压机 是 应用 伺 服 电 机驱 动 主 传 动 油泵 ， 减 少 控制 阀 回路 ， 对液 压 机 滑块 进 行 控 制 的一 种 节 能 高 服 电机驱 动改 造液 压传 动 系统 ， 成 一种 新 的交 流伺 组 服 电机控 制液 压系 统 ， 用 于折 弯 机 、 压机 ， 成 一 运 液 形
交流伺服压力机发展及应用
交流伺服压力机发展及应用摘要:介绍伺服压力机发展现状，探讨伺服压力机在拉延和冲裁成形工艺中的应用，阐述了两种典型的伺服压力机传动结构方案。
关键词:交流伺服电机；伺服压力机；拉延；冲裁；传动结构伺服压力机能够采用交流伺服电机直接作为压力机的动力源，通过螺旋、曲柄连杆、肘杆等执行机构将电机的旋转运动转化为滑块的直线运动，实现滑块运动特性可控，以满足冲压加工柔性化、智能化需求。
本文针对伺服压力机发展现状，探讨了伺服压力机在拉延和冲裁成形工艺中的应用，并阐述了两种典型的伺服压力机传动结构方案，以期为伺服压力机研究开发和应用提供有益参考。
1国内外伺服压力机技术发展现状日本在伺服压力机研发、生产及商品化等方面处于国际领先水平，掌握了伺服压力机的设计和制造技术，日本会田(AIDA)、小松(KOMATSU)和网野(AMINO)等压力机制造企业相继推出了多种传动结构、不同规格的伺服压力机，几乎垄断了所有高端压力机的市场，获取了巨大的经济利益。
会田公司于1999年开始研制大容量、大扭矩、低转速交流伺服电机，并将该电机成功的应用于驱动锻压成形装备，推出NS1-D系列伺服压力机产品，该系列产品由伺服电机经一级齿轮减速驱动曲柄连杆机构进行工作，其与普通曲柄压力机的最大区别在于采用交流伺服电机代替普通感应电动机，取消了飞轮和离合器，采用大电容存储电能[1]。
目前会田能够设计和制造24000kN伺服压力机。
小松公司联合丰田汽车(TOYOTA)和法那科(FANUC)公司共同开发伺服压力机，依托丰田汽车成熟的冲压成形工艺和法那科先进的交流伺服电机及伺服控制技术，先后推出了H1F和H2F等系列伺服压力机产品，其中H1F型伺服压力机的规格为350~2000kN，H2F型伺服压力机的规格为2000~3000kN[2]，目前已经能够生产16000kN等更高规格的伺服压力机产品。
我国天津丰田、广州丰田等汽车制造厂先后引进了由小松设计制造的伺服压力机冲压生产线，其生产节拍可达16~17次/min。
交流伺服系统高性能速度控制关键技术研究的开题报告
交流伺服系统高性能速度控制关键技术研究的开题报告一、选题的背景和意义随着现代工业技术的发展，伺服系统在生产制造领域得到广泛应用，并逐步取代了传统的机械传动系统。
伺服系统的核心是速度控制，通过精准的速度控制实现对运动过程的精确控制，从而提高生产效率和产品质量。
为了满足日益增长的生产需求，伺服系统的速度控制需求也在不断提高。
因此，研究交流伺服系统高性能速度控制关键技术具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、选题的研究现状当前，伺服系统的速度控制方法包括PID控制、模型预测控制、自适应控制等。
这些控制方法具有一定的优点和局限性，需要根据应用具体情况选择合适的方法。
在交流伺服系统领域，现有研究主要集中在控制器设计、控制算法优化、系统建模等方面。
目前，采用现代控制理论和方法，如滑模控制、鲁棒控制、神经网络控制等，已经取得了一定的研究成果。
但是，对于交流伺服系统在高性能速度控制中的关键技术研究，还存在很多问题需要解决，例如控制算法的适应性、系统的稳定性、控制精度的提高等问题。
三、本研究的研究内容和方法本研究旨在通过理论研究和数值模拟，探究交流伺服系统高性能速度控制的关键技术，并提出相应的解决方案。
具体研究内容包括：1.建立交流伺服系统的数学模型，研究系统的特性和动态性能。
2.分析PID控制、模型预测控制、自适应控制等控制算法在交流伺服系统速度控制中的适用性和局限性，并提出相应改进方案。
3.探究交流伺服系统中滑模控制、鲁棒控制、神经网络控制等现代控制理论和方法在速度控制中的应用，并评估其性能和优缺点。
4.开展数值模拟，验证不同控制算法在交流伺服系统高性能速度控制中的优劣，并提出优化方案。
研究方法包括理论研究和数值模拟两部分。
通过理论探讨和数值模拟验证，探究交流伺服系统高性能速度控制的关键技术，以提高系统控制精度和稳定性。
四、预期研究成果和意义本研究预期取得的成果包括：1.建立交流伺服系统的数学模型，深入研究系统的动态特性和工作原理。
交流伺服电动机的原理及三种转速控制方式
交流伺服电动机的原理及三种转速控制方式第一篇：交流伺服电动机的原理及三种转速控制方式交流伺服电动机的原理及三种转速控制方式交流伺服电机的定子装有三相对称的绕组，而转子是永久磁极。
当定子的绕组中通过三相电源后，定子与转子之间必然产生一个旋转场。
这个旋转磁场的转速称为同步转速。
电机的转速也就是磁场的转速。
由于转子有磁极，所以在极低频率下也能旋转运行。
所以它比异步电机的调速范围更宽。
而与直流伺服电机相比，它没有机械换向器，特别是它没有了碳刷，完全排除了换向时产生火花对机槭造成的磨损，另外交流伺服电机自带一个编码器。
可以随时将电机运行的情况“报告”给驱动器，驱动器又根据得到的11报告"更精确的控制电机的运行。
由此可见交流伺服电机优点确实很多。
可是技术含量也高了，价格也高了。
最重要是对交流伺服电机的调试技术提高了。
也就是电机虽好，如果调试不好一样是问题多多。
伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与H标值进行比较，调整转子转动的角度。
伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。
伺服电动机（或称执行电动机）是自动控制系统和计算装置中广泛应用的一种执行元件。
其作用为把接受的电信号转换为电动机转轴的角位移或角速度，按电流种类的不同，伺服电动机可分为直流和交流两大类。
下面简单介绍交流伺服电动机有以下三种转速控制方式：(1)幅值控制控制电流与励磁电流的相位差保持90°不变，改变控制电压的大小。
(2)相位控制控制电压与励磁电压的大小，保持额定值不变，改变控制电压的相位。
(3)幅值一相位控制同时改变控制电压幅值和相位.交流伺服电动机转轴的转向随控制电压相位的反相而改变。
第二篇：伺服控制总结现代伺服运动控制系统综述绪论随着生产力的不断发展，要求交流伺服运动控制系统向数字化、高精度、高速度、高性能方向发展。
交流伺服式机械压力机及其关键技术探讨
专题综述
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交流伺服式机械压力机及其关键技术探讨
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伺服压力机技术参数
伺服压力机技术参数鑫台铭伺服压力机又称电子压力机、电子伺服压力机、伺服电子压力机，其工作原理是由伺服电机驱动高精度滚珠丝杆进行精密压力装配作业，能够在压力装配作用中实现压装力与压入深度的全过程闭环控制，从而实现在线质量管理的精密压装。
一、伺服压力机产品说明：1.该设备采用单柱式结构,伺服马达驱动滚珠丝杆,触摸屏显示;2.该设备有以下功能:①位置设定功能:1>上压头位置显示;2>压装可调行程:0-200mm,可控数字显示实际压装行程,重复精度：±0.01mm;触摸屏显示精度:0.001mm;②压力设定功能:1>显示压头压装压力;2>设定压头压力上限,压装压力大于上限压力时,上压头立即回程并报警;3>设定压头压力下限,压装压力小于下限压力时,上压头立即回程并报警;4>压力显示：0-10000KG（或0-100000N均可），压力控制精度：在200-10000KG 范围内为1‰，500KG以下为5%，或更大；3.电控装置:①电器控制柜有供检查和维修用的照明灯,主要电器元件均采用国际或国内知名品牌；②控制系统分手动、半自动单循环,2种操作方式;③PLC采用日本三菱品牌,触摸屏为MCGS品牌，滚珠丝杆为台湾上银品牌，伺服马达和控制器为日本安川品牌，光电保护器为深圳同创品牌;二、4. 伺服压力机技术参数:4.1设备精确可控压力:500-10000KG，4.2压头运动时相对于下工作面的垂直精度: ≤0.02mm/100mm4.3压装可调行程:0-200mm,可控,重复精度：±0.01mm4.4压装压力显示:0-10000KG可调4.5压装压力显示数值与实际压力误差: 1‰（在500-10000KG范围内）5.下压速度：快速160mm/s,探测速度：0.1-10mm/s, 压装速度：0.1-5mm/s6.三种压装模式选择：?恒定压装速度，设定精确位置停止?恒定压装速度，设定精确压力停止?恒定压装速度，设定精确位移停止。
伺服压力机关键技术及伺服拉深工艺解析
实践经验,为伺服压力机的冲压工艺运用及相关产品的设计、研发及加工等提供更可靠的理论支持。
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解读拉深工艺曲线表示滑块的现实WXYZ, 其能呈出控制运动的 参数与运动全，若只 考虑位移量的改变，那么设定的拉深深度欠缺
在严格控制 的机械特属与运动 的 工况下，依照 始条件分 速度与 速度，能够测算 出滑块运动的 论轨迹，此勾画出拉深 !"$ %&'(
内
均应依次指定其始点终点的具体方
与加
， 速度的数值 即（S”,s”,s”）”（S”+1,S”+1,S”+J,由此可推
测各段多项式均 6个边界条件。
用T”, 表 4,61
示各分段多项式的开始及终止时间，可以写成如下
的矩阵形式:
7”
1 4”
7”
+1
24”
,42” <+
7!” 7" ”61
++ 1 4”61
伺服压力机那点事儿~
伺服压力机那点事儿~交流伺服电机驱动是目前成形装备发展的一个新方向，不但可以实现成形装备柔性化和智能化，还可以提高生产率和产品质量、节能环保。
鑫台铭介绍了交流伺服压力机工作原理和发展现状。
交流伺服压力机在冲裁、拉深、挤压、精冲等工艺中的优良性能。
传统的压力机，尤其是各种机械压力机，均以交流感应电机为动力，靠飞轮储存能量、离合器控制起停。
其最大的缺点是滑块工作特性固定，无法调节，工作适应性差，缺乏“柔性”。
交流伺服压力机是成形装备的最新发展，它以计算机控制的交流伺服电机为动力，通过螺旋、曲柄连杆、肘杆或其它机构将电机的旋转运动转化为滑块所需的直线运动。
它不但可以保持机械驱动的种种优点，而且改变了其工作特性不可调的缺点，使机械驱动的成形装备也具有了柔性化、智能化的特点，工作性能和工艺适应性大大提高。
还简化了结构，方便安装、减少维修、降低能耗、减轻重量。
它是高新技术及传统机械技术的结合，对于推动成形装备的更新换代，具有不可限量的影响。
1.电气传动及交流伺服驱动电气传动分直流和交流两大类。
由于直流传动具有优越的调速性能，直到上世纪上半叶，高性能可调传动均采用直流电动机，而占电气传动总量80%以上的一般传动则采用交流电动机，不能调速，绝大部分锻压机械都属于这一类。
“直流调速，交流不调速”形成了一种普遍的格局。
尽管直流调速有许多优越性，但由于采用机械换向，存在有换向器寿命低、换向火花、造价高等问题，电机容量和速度以及应用场合均收到一定限制。
伺服电机传动指电动机的转速或其它参数可以按照任意的输入信号而变化。
长期以来，交流伺服电机仅仅作为执行元件，应用于伺服控制系统，功率不超过1千瓦。
大功率交流伺服电机及其驱动控制装置的出现，使这一技术得以应用于机械装备的主传动，成为交流伺服驱动系统。
2.交流伺服压力机的特点（1）实现柔性化和智能化，工作性能提高。
由于原动机由不能调节和控制的普通感应电机改为CNC控制可任意调节的伺服电动机，自动化智能化程度提高，工作效率提高；可以获得任意的滑块特性，设备的工艺适应性扩大；可以根据不同的工艺采用相应的优化曲线，提高工作性能。
伺服压力机设计原理与应用
伺服压力机设计原理与应用
一、概述
伺服压力机是一种高精确、高效率的自动化设备，它具有易于操作、安全可靠、测量功能强大、操作灵活的特点，广泛用于航空航天、机电、制药、电子、建筑物和汽车等行业，能够实现对各种金属材料及其他结构材料的强度测试。
二、伺服压力机的设计原理
1、构造特点
伺服压力机的构造结构分两种，一种是液压控制结构，另一种是电气控制结构。
液压控制结构包括增压泵、活塞、控制阀、液压油箱、电磁阀等，其中增压泵将液压油送入活塞，从而实现控制压力，电磁阀可控制压力机的压力维持或停止，由此可以达到伺服压力机的控制目的。
2、动力特性
伺服压力机有传动系统和测控系统，传动系统包括动力源、传动件、联轴器等，动力源是控制压力机的核心，有电机、液压油泵等两种，传动件用来将动力源的能量传递给所需要加载的物体，联轴器主要是用来把不同种类的传动件进行连接，它的工作原理是将动力源转变成所需要的功率和速度，从而使物体在控制压力机内得到控制。
3、控制特性。
交流伺服压力机及其应用
通过 螺旋
、
曲柄 连杆
肘杆
迄 今 已有近
200
年 的历 史
，
它 已 经 成 为包括 锻 压 机 床 在
。
或其他机 构将 电动机 的旋转运 动转化为滑块 所 需 的直 线运 动 不 但可 以保持机 械 驱 动的种种 优点
。
，
内的各种 机 械 装备 的 主要 传动方 式
电气 传动分 直 流 和 交 流 两 大 类
传统 的压 力 机
尤其是各种 机 械 压 力 机
，
均 以交 流
发
。
本 文 将介 绍 交 流 伺 服 传动 的 基 本 原 理 及 其在 压 力 机
，
感应 电动 机 为 动 力
，
靠飞 轮储存能 量
、
离合器 控制起
，
中的应用 现 状 与发 展 趋 势
机 的冲压 工 艺
二
、
。
介 绍 若 干 基 于 交 流伺 服 压 力
而 且 改变 了 其工
。
由于 直 流 传 动 具 有
，
不可调 的缺点 作特 l生
，
使机 械驱 动 的成形装备 也具 有 了柔
工
优越 的调 速性能
，
直到 2 0 世 纪 上 半 叶
，
高性能 可 调 传 动
一
性化 和智能化 的 特点 加之 简化 了结构
， ，
，
作 性 能 和 工 艺 适 应 性大大提 高
。
物力进
世纪
70
年代
，
随 着 电力 电子 技 术 的 发 展
，
，
行开 发
，
并 已 推 出 商 品化 的产 品
“
伺服压力机智能化关键技术研究及示范应用项目简介
伺服压力机智能化关键技术研究及示范应用项目简介《伺服压力机智能化关键技术研究及示范应用项目简介》摘要：伺服压力机是一种常用的机械设备，在工业领域的应用非常广泛。
为了提高生产效率和产品质量，研究人员对伺服压力机的智能化关键技术进行了深入研究，并成功开展了示范应用项目。
本文介绍了该项目的研究目标、技术方案和实施效果，对伺服压力机的智能化提升提供了有益的借鉴和启示。
1. 研究目标：该项目的主要目标是实现伺服压力机的智能化操作和自动化控制，以提高机器的生产效率和生产品质。
通过应用先进的传感器技术、数据采集和处理技术，将实现对压力机运行状态的实时监测和智能化管理。
2. 技术方案：该项目主要涉及以下关键技术的研究和应用：(1) 传感器技术：通过装配各种传感器，如压力传感器、位移传感器等，实现对压力机各项参数的实时监测和数据采集。
(2) 数据处理技术：通过对采集到的数据进行处理和分析，提取有关压力机运行状态的关键信息，为后续的智能化控制提供基础。
(3) 智能化控制技术：基于上述数据处理结果，开发适应不同工况的智能化控制算法，实现对压力机的自动化控制和优化运行。
3. 实施效果：通过对该项目的实施和示范应用，取得了以下效果：(1) 生产效率提升：伺服压力机的智能化操作和控制，使得生产过程更加精准和高效，大大提高了生产效率。
(2) 生产品质提升：通过实时监测和控制，避免了由于操作误差而引起的产品质量问题，提高了产品的一致性和稳定性。
(3) 能耗降低：智能化控制算法的应用将压力机的运行与负载需求相匹配，减少了能耗浪费，实现了可持续发展的目标。
(4) 成本节约：智能化操作和控制使得对操作人员的技术要求降低，同时减少了出错率，节约了成本。
总结：该项目的成功实施和示范应用，为伺服压力机的智能化发展提供了有力的技术支持和应用借鉴。
未来，随着智能化技术的不断进步，伺服压力机的智能化将得到更好的发展和应用。
交流伺服电动机原理和控制技术共68页
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
交流伺服电动机原理和控制技术
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟克斯
伺服压力机工作原理
伺服压力机工作原理
伺服压力机是一种采用伺服驱动系统的压力机，其工作原理如下：
1. 控制系统：伺服压力机的控制系统由伺服系统和压力控制系统组成。
伺服系统通过接收输入的控制信号，控制伺服电机的输出，从而控制压力机的运行。
压力控制系统则根据设定的压力值，通过控制油路的开关，调节输出油液的流量和压力。
2. 伺服系统：伺服系统由伺服电机、减速机、编码器和控制器等组成。
编码器可以实时检测伺服电机的转速和位置，将转速和位置信息反馈给控制器。
控制器根据编码器的反馈信息和设定的控制信号，计算并输出控制电压给伺服电机，以控制伺服电机的运转。
3. 压力控制系统：压力控制系统主要由压力传感器、电控阀和液压油路等组成。
压力传感器用于检测工作台的压力，并将压力信号反馈给控制系统。
电控阀在控制系统的调节下开关油路，控制液压系统的流量和压力。
液压油路通过执行压力控制系统的指令，传输压力信号并驱动执行机构运动。
4. 动作执行机构：动作执行机构根据伺服电机和液压系统的控制信号，完成压力机的动作。
它通常由驱动杆、滑块和模具等组成。
伺服电机通过旋转减速机输出转矩，带动驱动杆运动。
液压系统通过电控阀控制液压油的流入和流出，从而控制滑块的上下运动。
综上所述，伺服压力机通过控制系统和动作执行机构的协调工作，实现对工作台压力和滑块运动的精确控制。
它具有压力调节范围广、控制精度高、运动平稳等优点，广泛应用于金属加工、塑料成型等行业。
数控技术及装备-交流伺服电机控制原理
交流伺服电机的结构与工作原理
结构
交流伺服电机主要由定子和转子两部分组成，定子上装有励磁绕组和控制绕组， 转子上装有笼型绕组或永磁体。
工作原理
交流伺服电机的工作原理基于电磁感应定律，通过控制励磁绕组和控制绕组的 电流，产生磁场，使转子旋转。
交流伺服电机的性能参数
额定电压和电流
表示电机正常工作时的电压和 电流值。
缩短电机的响应时间，提高动态性能，以满足高动态性能的应用 需求。
智能交流伺服电机的应用前景
智能监控
通过集成传感器和通讯模块，实现电机运行状态的实时监控和远程 控制。
自适应控制
利用智能算法，根据电机运行状态自动调整控制参数，提高电机的 适应性。
人机交互
增强人机交互功能，方便用户对电机进行参数设置、调试和故障诊断。
数字控制
采用数字信号对交流伺服电机进 行控制，具有高精度和稳定性的 特点，但响应速度可能较慢。
混合控制
结合模拟和数字控制方式，根据 实际需求进行优化，以达到更好 的性能。
Байду номын сангаас
交流伺服电机在数控机床中的优点与挑战
优点
高精度、快速响应、稳定可靠、易于维护等。
挑战
随着技术的不断发展，对交流伺服电机的性能要求也越来越高，如更高的转速、更大的扭矩、更小的 体积等。此外，随着能源消耗和环保要求的提高，对交流伺服电机的能效和环保性能也提出了更高的 要求。
模糊规则
02
03
去模糊化
根据专家的经验制定模糊规则， 将输入的模糊量映射到输出的模 糊量。
将输出的模糊量转化为精确量， 常用的去模糊化方法有最大值、 最小值、中心平均值等。
神经网络控制策略
神经元模型
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交流伺服压力机及其关键技术
摘要：交流伺服压力机具有高生产率、高柔性、高精度和节能环保等优点，成
为目前先进锻压设备研究的热点。
交流伺服电机驱动是目前成形装备发展的一个
新方向，不但可以实现成形装备柔性化和智能化，还可以提高生产率和产品质量、节能环保。
关键词：交流伺服驱动；压力机；技术
成形机械是制造业的重要装备之一，是汽车、电器机械、仪器仪表、国防工
业等行业的最主要装备之一。
伺服压力机以其高柔性、智能性、高效性、高精度
和环保技能的优点，成为锻压机床未来的一个主要发展趋势。
以交流伺服压力机
采用的交流伺服电机启动电流是不会超过额定电流的，并且交流伺服电机又允许
频繁启停，因此交流伺服压力机的传动系统中不需要离合器和制动器，从而大大
简化了结构，节约了离合器与制动器动作时的能量。
一、交流伺服压力机的结构
交流伺服压力机的结构主要由主传动、执行机构和辅助机构等组成。
交流伺
服压力机主传动机构的主要作用是将锻压所需的能量从伺服电机传到执行机构，
常见的传动方式有齿轮传动、带传动、螺杆传动和液压传动等。
执行机构的主要
作用是带动滑块做往复运动，完成锻压过程，常见的执行机构有曲柄－滑块机构
和曲柄楔块机构等。
辅助机构的主要作用是提高交流伺服压力机工作的可靠性、
扩大伺服压力机的工艺用途等，常见的辅助机构有平衡缸、制动器、顶料装置、
位置检测装置等。
目前伺服压力机按传动方式可分为伺服电机直接驱动的压力机、伺服电机－减速－螺杆传动压力机、电机－减速－曲柄连杆传动压力机、数控
回转头压力机和螺旋压力机等。
二、交流伺服压力机的优点
交流伺服压力机不同于普通的机械压力机，它具有很多普通机械压力机无法
具有的优点。
1、锻压过程伺服控制，可以实现智能化、数控化、信息化加工。
针对不同的加工材料和加工工艺，可以采用不同的工作曲线。
锻压能量可以实现伺服控制，
可以在需要的范围内数字设定滑块的工作曲线，有效提高压力机的工艺范围和加
工性能。
锻压参数可以实现实时记录，易于实现压力机的信息化管理。
交流伺服
压力机操作简单可靠，伺服控制性能好。
2、节能效果显著。
在工作状态下，交流伺服压力机本身的耗能就比普通机械压力机低。
交流伺服压力机可以去除离合器等装置，没有了离合器结合耗能。
在
滑块停止时，伺服电机停止转动。
相比于普通机械压力机，其消除了飞轮空转消
耗的能量，有效节省能源。
在压力机低速运行时，伺服压力机相对于普通机械压
力机的节能效果将更为突出。
3、滑块运动数控伺服。
滑块的运动曲线可以根据需求进行设定。
在锻压阶段，可以调节降低滑块的运动速度，实现低速锻压的工作要求。
在回程阶段，可以调
节提高滑块的运动速度，实现滑块对急回的工作要求。
通过伺服控制滑块的运动
曲线，有利于提高锻件精度，延长模具寿命。
三、流伺服压力机关键技术
1、大功率交流伺服电机及其控制技术。
大功率交流伺服电动机的开发，长期以来，交流伺服电机仅作为控制系统中的执行电机，功率一般只有数百瓦。
大功
率交流伺服电机的出现还是近十多年的事。
作为伺服系统中的电动机，它至少要
满足条件：（1）转动惯量小，具有良好的动态性能；（2）具有良好的控制性能，可以实现电磁制动；（3）转矩大，转矩脉动小。
交流伺服传动大致分为异步和
同步两种，见表。
永磁同步电机具有体积小、功率密度大、动态性能好、效率高、调速范围宽
等一系列优点，得到了迅速发展和广泛的应用。
已经成为伺服系统的主流之选。
目前，调速同步电机容量达到10 MW，商品化的永磁同步伺服电机单机容量已经
超过500 kW，力矩伺服电机输出扭矩超过10000 NM。
电子电力器件等硬件技术的发展，交流伺服电机驱动控制单元的价格远高于
电机本身。
大规模集成电路、大功率整流模块以及其它电子电力元器件的发展，
性能不断提高，价格不断下降，促进了大功率交流伺服驱动技术的实现和推广，
为在锻压装备领域采用交流伺服驱动提供了可能
2、无飞轮压力机传动系统设计。
由于成形加工大多是周期间断负荷，传统的
传动系统设计的核心是飞轮；设计的主要依据是能量，校核力。
设计的大致步骤是：（1）计算工作周期内总的能量消耗（含工作能耗、摩擦能耗、弹性变形能、离合器能耗、空程和飞轮空转能耗等）；（2）设计飞轮，使其在每个周期内在
额定速度降落（一般不超过20 %）时所释放的能量等于周期的总能耗；（3）根
据总能耗选择电机，并校核有关参数。
伺服压力机没有专门的飞轮，其传动系统
设计的特殊性在于：（1）电机转子以及运动部件折合到电机轴的总等效转动惯
量较普通压力机小很多，压制力主要靠电机的瞬时扭矩产生；（2）由于电动机
速度经常处于较大的变化状态，需要考虑运动部件的惯性负载。
伺服压力机的设
计主要依据是力，校核能量。
具体的设计步骤为：（1）计算压力机工作行程时
的最大总负荷（包括工作负荷、摩擦负荷等）；（2）根据最大工作负荷、传动
比选择电机的最大负荷；（3）综合考虑电机过载倍数、传动比等因素设计或选
择电机。
完全不考虑运动系统惯性，所设计的传动系统所需电动机的容量将会很大，从而增加了设备造价。
设计时充分考虑运动系统的惯性，允许曲轴在工作过
程中转速适当降低，释放部分能量，有利于减少电机容量，从而降低造价。
根据
实例计算，按照这一思路设计，电机容量可以减少30 %以上。
3、调速能量的回收。
伺服压力机电机减速采用电磁制动，运动部件减速的动
能转变为电能。
如果这部分电能不能回收，就只能通过电阻消耗，不但降低了效率，而且要增设电阻箱和冷却系统。
能量回收可以采用以下方法。
电容储存。
在驱动电路中增设一组大容量电容，储存制动时产生的电能；在
压制时，再将电能释放出来，供电机使用。
这种方法不但省电，更大的好处是减
少了工作行程时短时大电流对电网的冲击。
根据自行研制的25 t 伺服压力机样机
的试验结果表明，由于电容的作用，电网的冲击电流下降了80 %以上。
这种方法
的缺点是大容量电容价格不菲，体积也很庞大。
多机直流互联。
若车间有多台伺服压力机同时工作，可以考虑在驱动电路的
直流层面联网，同样可以达到节能和降低峰值电流冲击的作用，还可省去逆变装
置和电容器，但在实际应用中将会受条件的限制。
4、重载高效螺旋传动技术。
在伺服电机驱动的成形装备中，广泛采用螺旋副
将旋转运动转换为直线运动。
鉴于伺服传动的要求，目前多采用滚珠丝杠。
但滚
珠丝杆承载能力毕竟有限，而且价格昂贵，开发低成本重载高效精密螺旋副成了
伺服成形装备亟待解决的问题之一。
AMINO公司在大吨位伺服压力机中对滑动螺
旋副的材料、热处理、润滑等方面进行了改进，整机的机械传动效率达到了75 %，采用双螺杆，压力机输出压力据称可达50000 kN。
新型滑动螺旋传动副的开发的
关键技术：一是开发新的耐磨减摩材料和制备技术，除金属材料外，还可考虑非金属材料、复合材料等；二是改进螺母结构，使载荷分布更加均匀；三是改善润滑条件，采用特殊制造工艺，在螺旋副中形成高效润滑流道。
随着伺服电机技术的发展，伺服电机将越来越多地被用于锻压设备领域。
伺服压力机省去了离合器等复杂的结构，可以实现智能化、数控化、信息化加工，节能效果显著，可以提高生产率，能够实现伺服控制打击能量，将会逐步替代传统的机械压力机，成为未来锻压设备的主要发展方向。
参考文献：
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