眾所周知,拉力試驗機的動力來源于電機。通過電機的轉(zhuǎn)動來控制橫梁上夾具的上升、下降及停止,夾具運動方向的不同我們就可以對材料做拉伸、壓縮等物理性能試驗。
目前,市場上常用的電機種類有兩種:一個是伺服電機、另一個是步進電機。那么在作為拉力試驗機的動力系統(tǒng)是采用伺服電機好還是步進電機更優(yōu)呢?我們一起來做一個比較就一目了然了。
伺服電機
伺服電機在自動控制系統(tǒng)中,用作執(zhí)行元件,把收到的電信號轉(zhuǎn)換成電機軸上的角位移或角速度輸出。伺服電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,驅(qū)動器控制的U/V/W三相電形成電磁場,轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動,同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器,驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標值進行比較,調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))也就是說伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能,它每旋轉(zhuǎn)一個角度,都會發(fā)出對應數(shù)量的脈沖,這樣伺服驅(qū)動器和伺服電機編碼器的脈沖形成了呼應,所以它是閉環(huán)控制,而步進電機正好相反是開環(huán)控制。
伺服電機力矩輸出是恒穩(wěn)的,在所能承受的額定轉(zhuǎn)速內(nèi)都能夠輸出穩(wěn)定的額定力矩,如果大于額定轉(zhuǎn)速,只要可承受,其輸出的力矩都是恒穩(wěn)的。而步進電機的輸出力矩卻是與它的轉(zhuǎn)速相反,如果轉(zhuǎn)速升高,其力矩輸出就會下降,這個下降速度將會在高轉(zhuǎn)速時達到急劇。
伺服電機的運轉(zhuǎn)是非常平穩(wěn)的,就算是在低速運轉(zhuǎn)的時候也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)也具有共振抑制能力,可以彌補器械的剛性不足。系統(tǒng)內(nèi)部的頻率分析技能也可以檢測機械的共振點進行系統(tǒng)的自我調(diào)整。
步進電機
步進電機是一種離散的運動裝置,和數(shù)字控制系統(tǒng)的現(xiàn)代科技有著本質(zhì)的緊密聯(lián)系,故而在現(xiàn)在的數(shù)控技術(shù)中有廣泛的應用。步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進電機件,在非超載的情況下,電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖個數(shù),而不受負載變化的影響,當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號,它就驅(qū)動步進電機安設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度,稱為“步距角”,它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的??梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量,從而達到準確定位的目的,同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度,從而達到高速運轉(zhuǎn)的目的。
步進電機在低速的時候會產(chǎn)生低頻振蕩,振蕩的頻率和負載情況、驅(qū)動器性能有關(guān)。一般振動頻率為電機空載起跳的一半。這種低頻振動對機器的正常運轉(zhuǎn)十分不利。一般可以采用阻尼技術(shù)來進行電機的改善使用,也可以在驅(qū)動器上采用細分技術(shù)等。
步進電機是一種離散的運動裝置,和數(shù)字控制系統(tǒng)的現(xiàn)代科技有著本質(zhì)的緊密聯(lián)系,故而在現(xiàn)在的數(shù)控技術(shù)中有廣泛的應用。但是隨著現(xiàn)在全數(shù)字的技術(shù)的發(fā)展,全數(shù)字交流伺服電機正在逐步的取代其地位。所以在數(shù)字控制系統(tǒng)中選擇步進電機或者是全數(shù)字交流伺服電機作為運動執(zhí)行電機是的選擇。