文档介绍：注塑机电液伺服系统技术与应用
自动控制系统中将输出量以一定准确度跟随输入量变化而变化的系统称为伺服系统,稳定性好、精度高、响应快是对它的基本要求。具体到注塑机,电液伺服系统实现被控制油泵的输出流量和压力快速、准确地跟随上位机给定信号的变化,适应注塑工艺对压力、速度、时间的要求。
按所用的驱动电机来分,伺服系统可分为直流和交流伺服系统,後者又可分为感应电动机伺服系统和永磁同步电动机交流伺服系统。直流电机的励磁回路和电枢回路相互独立,独立地调节两个磁场中的一个来进行调速,控制性能优异,但它采用机械换向装置,碳刷易磨损,运行时易起火花。转子采用永磁材料的同步伺服电机比非同步感应交流伺服电机应用更为广泛,主要是因为永磁材料性能不断提高,价格下降,相对於非同步电机而言,控制较简单,易达到高性能控制要求,因此,近年来永磁伺服电机的交流伺服系统发展势头非常迅猛,注塑机电液伺服系统的出现和发展正是顺应了这一时代潮流。
电液伺服系统的构成
下面以欧非注塑机电液伺服系统为例,简单介绍电液伺服系统的构成。如图1所示,欧非注塑机电液伺服系统主要由永磁同步伺服电机、电机转子位置/速度传感器、伺服驱动控制器、与伺服电机同轴连接的油泵,以及检测系统油压的压力传感器等关键部件组成。
以下是作为电液伺服系统成套部件的清单
序号
材料明细
型号
品牌
产地
1
伺服电机
OM-SZ 11K-20 H
欧非
中国
2
伺服驱动器
LUST
德国
3
制动电阻
RXLG 1900W/28R
鹰峰
中国
4
电抗器
ACL-0030-EISH-EM60B
鹰峰
中国
5
滤波器
NFI 050
鹰峰
中国
6
连接电缆
欧非
中国
7
编码器线
欧非
中国
8
控制线
欧非
中国
9
标准件
——
台湾
10
适配花键
——
中国
11
适配环
——
中国
12
底座支架
——
中国
13
压力传感器
TRAFAG
瑞士
14
40螺杆泵
SETTIMA
意大利
15
阀板
中国
16
溢流阀
台湾
17
防震橡胶
——
中国
交流永磁同步电机
永磁同步电动机特点是:结构简单、体积小、重量轻、损耗小、效率高。和感应非同步电动机相比,它由於没有转子电流,转子损耗很小;它不需要无功励磁电流,功率因数高,定子电流和定子损耗减小,因此,永磁电机总体效率比感应电机高5%-10%。此外,永磁电机的最大输出力矩与转子惯量的比值可比感应电机大很多,因此永磁电机动态性能优越,适於用作高精度、高动态性能的伺服控制电机。
功率调速范围不够宽是永磁电机的一个局限。御能公司借鉴在电动汽车电机系统方面的经验,采用永磁-磁阻同步电机的结构,有效地突破了这一局限,可完全满足注塑机电液伺服应用的要求。
电机转子位置/速度传感器
为控制伺服电机的力矩和转速,需检测电机转子的位置和转速。大部分伺服电机采用光电编码器作为位置/速度传感器。光电编码盘的优点是结构简单,易获得较高精度,但由於其处理电路须与电机集成在一起,在电机温度高、震动大的环境下,再加上电磁乾扰