永磁交流伺服技術及其進展(續完)
譚建成 (西安微電機研究所)
(摘要)本文為永磁交流伺服技術及其進展(3)(見1991年《微電機》第1期)的續篇。介紹國外永磁伺服電動機及其伺服驅動器的主要廠商和主要系列、技術水平的比較及發展動向。文中指出,交流伺服代表了當代伺服技術的主流,在我國形成有較高水平的商品化產品并推廣應甩,是八五期間一個十分重要的課題。
(敘詞)交流伺服電動機,永磁電機,交流伺服系統,伺服放大器,比較,發展,動向
7 國外永磁交流伺服電動機及伺服驅動器的主要廠商和主要系列
世界先進工業國家****電機或控制廠商在70年代末80年代初先后開始研制自己的永磁交流伺服電動機和伺服驅動器。到&0年代中后期已有完整系列產品投放伺服市場。我們將收集到的有關資料和產品樣本整理出國外主要廠商永磁交流伺服電動機和伺服驅動器系列商品一覽表(見附表)。這些廠商原先都在直流伺服電動機和伺服驅動器方面有多年制造歷史,早為人們所熟知,隨著伺服技術世界發展潮流,都竟相轉向交流伺服的開發和生產。
日本安川電機制作所開發過各種不同結構的直流伺服電動機和驅動裝置成為曰本市場主要供應商。80年代初開始伺服電動機交流化工作。在1984年報道了該公司在1983年推出的小型交流伺服電機和控制器,其中****速度looor/min、力矩0.25~2.8nm,適用于數控機床的d系列,****轉速3000r/mm,力矩0.016~0.16nm,適用于機器人的r系列。過了兩年又報道推出m、f、s、h四個新系列。到1988年先后報道了該公司推出新的d系列和r系列。這兩個新系列是全新設計的,由舊系列的矩形波驅動、采用8051單片改為正弦波驅動、采用80c154cpu和門陣列芯片,力矩波動由百分之24減少到百分之7,并提高了可靠性。這樣,安川電機只用了5~6年時間開發并形成了6個主要系列,共計38個規格,可以適應工作機械、搬運機構、焊接機器人、裝配機器人、電子部件加工機械、印刷機、高速卷取機、繞線機等的不同需要。
以機床數控裝置知名的日本法奴克,在70年代初還生產步進電機數控裝置,落后于西方國家,.后從美國gettys引進了直流伺服技術,很快開發了自己的直流伺服系列,一躍成為世界上最有競爭力的廠商之一。到80年代中期也推出交流伺服電機系列,改進后,現有s系列共13個規格,透用于工作機械進給伺服,加上l系列共5個規格,它們有更小的慣量和機械時間常數,適用于要求特別快速響應的位置伺服。聲稱獨特結構的永磁轉子可獲得良好正弦波磁密分布,正在申請專利。
在日本最近10年永磁交流伺服電機和驅動技術成為技術發展熱點,除上述廠家外,還有三菱電機(ha和ha-l-系列)、東芝精機(sm系列)、大隈鐵工所(bl系列)、三洋電氣(bl系列)、立石電機s等眾多廠商進入了競爭行列。這種情況促使日本伺服市場迅速由dc轉向ac。
德國力士樂公司分部1978年在漢諾威博覽會上推出mac系列交流伺服電動機,現有7個機座號92個規格的完整系列。
德國西門子公司ift5系列三相交流伺服電動機分標準型和短型兩大類,共8個機座號98種規格。據稱它的交流伺服電動機與該公司相同輸出力矩的直流伺服電動機ihu系列相比,重量只有后者的一半。它配套的晶體管脈寬調制驅動器商品名最多可供6個軸的電機控制。
德國寶石公司生產有鐵氧體永磁的sd系列(17種規格)和稀土永磁的se系列(8種規格)的交流伺服電動機和servodyn sm系列的控制器。
美國的gettys曾一度作電子公司一個分部生產m600系列的交流伺服電動機和a600系列伺服系統。現合并到aeg,恢復gettys名稱,推出a700全數字化交流伺服系統。
美國a-b 公司的驅動分部生產1326型交流伺暇電動機系列和1391型交流pwm伺服控制器。電動機包括三種機座號30種規格。
i.d.是****的科爾摩根公司的工業驅動分部,生產br- 210、br-310、br-510三個系列共41種規格無刷伺服電動機、bds3型驅動器。1989年推出全新系列設計的金系列,交流伺服電動機b- 200、b-400、b-600、b-800四機座號共33種規格,全部采用釹鐵硼永磁,力矩范圍2.5~116nm,功率范圍0.6—26.9kw,其復蓋范圍是最寬的(見附表)。可配置模擬型bds4或數字型bds5伺服驅動器。goldline代表了當代永磁交流伺服****水平。
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