成都西门子伺服电机维修公司

现代工业设备应用中在高精度应用场合随着伺服电机技术的发展，从高扭矩密度乃至于高功率密度，使转速的提升高过3000rpm，由于转速的提升，使得伺服电机的功率密度大幅提升。这意味着伺服电机是否需要搭配减速机，其决定因素主要是从应用的需求上及成本的考虑来审视。以下应用场合必须搭配伺服行星减速机。 
 
1、重负何高精度：必须对负载做移动并要求精密定位时便有此需要。一般像是航空、卫星、医疗、军事科技、晶圆设备、机器人等自动化设备。他们的共同特征在于将负载移动所需的扭矩往往远**过伺服电机本身的扭矩容量。而透过减速机来做伺服电机输出扭矩的提升，便可有效解决这个问题。 
 
2、提升扭矩：输出扭矩提升的方式，可能采用直接增大伺服电机的输出扭矩方式，但这种方式不但必须使用昂贵大功率的伺服电机，电机还要有更强壮的结构，扭矩的增大正比于控制电流的增大，此时采用比较大的驱动器，功率电子组件和相关机电设备规格的增大，又会使控制系统的成本大幅增加。 
 
3、提高使用性能：据了解，负载惯量的不当匹配，是伺服控制不稳定的较大原因之一。对于大的负载惯量，可以利用减速比的平方反比来调配较佳的等效负载惯量，以获得较佳的控制响应。所以从这个角度来看，行星减速机为伺服应用的控制响应的较佳匹配。 
 
4、降低设备成本： 从成本观点，假设0.4KW的AC伺服电机搭配驱动器，需耗费一单位设备成本，以5KW的AC伺服电机搭配伺服驱动器必须耗费15单位成本，但是若采用0.4KW伺服电机与驱动器，搭配一组减速机就能够达到前述耗费15个单位成本才能完成的事，在操作成本上节省50%以上。 
 
因此使用者依其加工需求不同，决定选用的行星齿轮减速机产品。一般而言，在机台运转上有低速、高扭矩、高功率密度场合需求，绝大部分采用行星齿轮减速机。

一、机电一体化及其机床电气控制技术的发展概况

机电一体化技术是随着科学技术不断发展，生产工艺不断提出新要求而*发展的。在控制方法上主要是从手动到自动；在控制功能上，是从简单到复杂；在操作上，是由笨重到轻巧。随着新的控制理论和新型电器及电子器件的出现，又为电气控制技术的发展开拓了新途径。

传统机床电气控制是继电器接触式控制系统，由继电器、接触器、按钮、行程开关等组成，实现对机床的启动、停车、有较调速等控制。继电器接触式控制系统的优点是结构简单、维护方便、抗干扰强、价格低，因此广泛应用于各类机床和机械设备。目前，在我国继电器接触式控制仍然是机床和其他机械设备较基本的电气控制形式之一。

在实际生产中，由于大量存在一些用开关量控制的简单的程序控制过程，而实际生产工艺和流程又是经常变化的，因而传统的继电器接触式控制系统常不能满足这种要求，因此曾出现了继电器接触控制和电子技术相结合的控制装置，叫做顺序控制器。它能根据生产需要改变控制程序，而又远比电子计算机结构简单，价格低廉，它是通过组合逻辑元件插接或编程来实现继电器接触控制的。但它的装置体积大，功能也受到一定限制。随着大规模集成电路和微处理机技术的发展及应用，上述控制技术也发生了根本性的变化，在上世纪70年代出现了将计算机的存储技术引入顺序控制器，产生了新型工业控制器——可编程序控制器(PLC)，它兼备了计算机控制和继电器控制系统两方面的优点，故目前在**已作为一种标准化通用装置普遍应用于工业控制。

为解决占机械总加工量80％左右的单件和小批量生产的自动化难题，50年代出现了数控机床。它综合应用了电子、计算机、检测、自动控制和机床结构设计等各个技术领域的较新技术成就，它是典型的机电一体化产品。数控机床经过40年来的发展，品种日益增多，性能不断完善，其中以轮廓控制的数控机床和带有自动换刀装置和工作台能自动转位的数控加工中心发展更为*。数控机床由控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体等部分组成，其中伺服系统的性能是决定数控机床加工精度和生产率的主要因素之一。

二、伺服系统在数控加工中的作用及组成

在自动控制系统中，把输出量能以一定准确度跟随输入量的变化而变化的系统称为随动系统，亦称伺服系统。数控机床的伺服系统是指以机床移动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系统，又称为随动系统。

伺服系统由伺服驱动装置和驱动元件(或称执行元件伺服电机)组成，高性能的伺服系统还有检测装置，反馈实际的输出状态。

数控机床伺服系统的作用在于接受来自数控装置的指令信号，驱动机床移动部件跟随指令脉冲运动，并保证动作的快速和准确，这就要求高质量的速度和位置伺服。以上指的主要是进给伺服控制，另外还有对主运动的伺服控制，不过控制要求不如前者高。数控机床的精度和速度等技术指标往往主要取决于伺服系统。 

三、伺服系统的基本要求和特点

1.对伺服系统的基本要求

(1)稳定性好：稳定是指系统在给定输入或外界干扰作用下，能在短暂的调节过程后到达新的或者回复到原有平衡状态。

(2)精度高：伺服系统的精度是指输出量能跟随输入量的精确程度。作为精密加工的数控机床，要求的定位精度或轮廓加工精度通常都比较高，允许的偏差一般都在0.01～0.00lmm之间。