伺服電動機(jī)的技術(shù)展望
唐蘇亞 （漣水縣經(jīng)濟(jì)委員會）
【摘 要】本文從伺服電動機(jī)的技術(shù)變遷，技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)以及工業(yè)應(yīng)用等方面，闡述國內(nèi)外伺服電動機(jī)的發(fā)展動向及其技術(shù)展望，指出交流伺服電動機(jī)是未來伺服電動機(jī)的發(fā)展主流。
【敘 詞】交流伺服電動機(jī)，直流伺服電動機(jī)，伺服，系統(tǒng)，應(yīng)用，展望
1 引 言
隨著近代控制技術(shù)的發(fā)展，伺服電動機(jī)及其伺服控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，無論是數(shù)控(nc)機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人以及工廠自動化(fa)、辦公自動化(oa)、家庭自動化(ha)等領(lǐng)域，都離不開伺服電動機(jī)及其伺服控制系統(tǒng)。進(jìn)入80年代，由于微電機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)以及自動控制技術(shù)的發(fā)展，伺服電動機(jī)及其伺服控制技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展和完善，正向著機(jī)電一體化、輕（量）、�。ㄐ停�、高（高效、高可靠、高性能）、精（高精度、多功能、智能化）等方向發(fā)展，各種新型直流伺服電動機(jī)不斷問世。交流伺服電動機(jī)的研制和開發(fā)取得了突破性的進(jìn)展，其皮用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大。本文主要以伺服電動機(jī)的技術(shù)變遷、技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)以及工業(yè)應(yīng)用體系等方面，闡述國內(nèi)外伺服電動機(jī)的發(fā)展動向及其技術(shù)展望。
2伺服電動機(jī)的技術(shù)變遷階段。
伺服電動機(jī)至今已有30多年的發(fā)展歷史，以日本為例，伺服電動機(jī)的技術(shù)變遷經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段，目前正處于第三個(gè)發(fā)展階段。
第一個(gè)發(fā)展階段（1960年以前）在此階段足以液壓伺服為中心的時(shí)代：
第二個(gè)發(fā)展階段(60—70年代)，這一階段也是直流伺服電動機(jī)的誕生和全盛發(fā)展時(shí)代，很多高性能定位驅(qū)動裝置采用直流伺服電動機(jī)，取代了過去的液壓驅(qū)動裝置。這些直流伺服電動機(jī)大多數(shù)是永磁式，諸如印制繞組直流電動機(jī)、線繞盤式直流電動機(jī)以及空心杯電樞直流電動機(jī)等
第三個(gè)大展階段（1980年至今），這一階段是以機(jī)電一體化時(shí)代作為背景的是以機(jī)電一體化時(shí)代作為背景的，是伺服技術(shù)普及及發(fā)展的時(shí)代，在這一階段，出現(xiàn)無刷直流伺服電動機(jī)（矩形波驅(qū)動）、交流伺服電動機(jī)以及直接驅(qū)動伺服電動機(jī)和各種新型直流伺服電動機(jī)群，其特點(diǎn)是電機(jī)向機(jī)電一體化、智能化，輕薄小型化以及低成本、高效率等方向發(fā)展。
3交流伺服電動機(jī)的發(fā)展應(yīng)用
交流伺服系統(tǒng)正逐步取代直流伺服系統(tǒng)，盡管國際上高性能的電伺服系統(tǒng)目前仍采用直流伺服系統(tǒng)，但以交流何服取代直流伺服的年增長率估計(jì)在百分之15以上。日本1988年交流伺服電動機(jī)的產(chǎn)量為45萬臺，到1989年已超過50萬臺，其應(yīng)用領(lǐng)域大致為：nc機(jī)床制造業(yè)17萬臺，半導(dǎo)體設(shè)備制造業(yè)28萬臺，工業(yè)機(jī)器人5萬臺。圖2所示為日本1986—1989年產(chǎn)業(yè)機(jī)械中電氣伺服的交流化率變化情況。從圖中可看出，日本在1986年機(jī)床的交流化率僅為百分之48，到1989年已上升到百分之86，機(jī)器人中的交流化率也由1986年的百分之28，迅速上升到百分之56�？梢�，交流化率近幾年在日本伺服市場中發(fā)展之迅猛。
日本安州公司是世界上最早研制和開發(fā)交流伺服電動機(jī)的廠家之一。1982年，該公司成功地將三相交流伺服電動機(jī)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床，，到目前為止，安川公司已先后開發(fā)了m、f、s、h．d、r、c、g等8個(gè)系列的交流伺服電動機(jī)，功率從50w—4.5kw，在數(shù)控機(jī)床和工業(yè)機(jī)器人中得到廣泛的應(yīng)用。1990年，該公司又開發(fā)了扁平形p系列三相交流伺服電動機(jī)，扁平度為百分之95（與r系列300w相比），功率范圍100—750w，均帶有動器和油封裝置，現(xiàn)已進(jìn)入實(shí)用階段。此外，日本三菱公司，東芝精機(jī)，三洋電氣、立石電機(jī)以及德國的西門子公司、寶石公司、美國的ge公司、ab公司、kollmorgen公司和peca（美國******電力電子應(yīng)用中心）等眾多廠家也先后開發(fā)出各種交流伺服電動機(jī)，并已在眾多的領(lǐng)域內(nèi)得到應(yīng)用。由此可見，交流伺服電動機(jī)將成為90年代伺服技術(shù)的發(fā)展主流。
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