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伺服电机(servo motor )是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。
伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。
自从德国MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年汉诺威贸易博览会交流伺服电机(图二)上正式推出MAC永磁交流伺服电动机和驱动系统,这标志着此种新一代交流伺服技术已进入实用化阶段。到20世纪80年代中后期,各公司都已有完整的系列产品。整个伺服装置市场都转向了交流系统。早期的模拟系统在诸如零漂、抗干扰、可靠性、精度和柔性等方面存在不足,尚不能*运动控制的要求,近年来随着微处理器、新型数字信号处理器(DSP)的应用,出现了数字控制系统,控制部分可*由软件进行,分别称为直流伺服系统、三相永磁交流伺服系统。
到目前为止,高性能的电伺服系统大多采用永磁同步型交流伺服电动机,控制驱动器多采用快速、准确定位的全数字位置伺服系统。典型生产厂家如德国西门子、美国科尔摩根和日本松下及安川等公司。
日本安川电机制作所推出的小型交流伺服电动机和驱动器,其中D系列适用于数控机床(转速为1000r/min,力矩为0.25~2.8N.m),R系列适用于机器人(转速为3000r/min,力矩为0.016~0.16N.m)。之后又推出M、F、S、H、C、G 六个系列。20世纪90年代先后推出了新的D系列和R系列。由旧系列矩形波驱动、8051单片机控制改为正弦波驱动、80C、154CPU和门阵列芯片控制,力矩波动由24%降低到7%,并提高了可靠性。这样,只用了几年时间形成了八个系列(功率范围为0.05~6kW)较完整的体系,满足了工作机械、搬运机构、焊接机械人、装配机器人、电子部件、加工机械、印刷机、高速卷绕机、绕线机等的不同需要。
以生产机床数控装置而著名的日本发那科(Fanuc)公司,在20世纪80年代中期也推出了S系列(13个规格)和L系列(5个规格)的永磁交流伺服电动机。L系列有较小的转动惯量和机械时间常数,适用于要求特别快速响应的位置伺服系统。
日本其他厂商,例如:三菱电动机(HC-KFS、HC-MFS、HC-SFS、HC-RFS和HC-UFS系列)、东芝精机(SM系列)、大隈铁工所(BL系列)、三洋电气(BL系列)、立石电机(S系列)等众多厂商也进入了永磁交流伺服系统的竞争行列。
德国力士乐公司(Rexroth)的Indramat分部的MAC系列交流伺服电动机共有7个机座号92个规格。
德国西门子(Siemens)公司的IFT5系列三相永磁交流伺服电动机分为标准型和短型两大类,共8个机座号98种规格。据称该系列交流伺服电动机与相同输出力矩的直流伺服电动机IHU系列相比,重量只有后者的1/2,配套的晶体管脉宽调制驱动器6SC61系列,多的可供6个轴的电动机控制。
德国博世(BOSCH)公司生产铁氧体永磁的SD系列(17个规格)和稀土永磁的SE系列(8个规格)交流伺服电动机和Servodyn SM系列的驱动控制器。
美国著名的伺服装置生产公司Gettys曾一度作为Gould 电子公司一个分部(Motion Control Division),生产M600系列的交流伺服电动机和A600 系列的伺服驱动器。后合并到AEG,恢复了Gettys名称,推出A700全数字化的交流伺服系统。
美国A-B(ALLEN-BRADLEY)公司驱动分部生产1326型铁氧体永磁交流伺服电动机和1391型交流PWM伺服控制器。电动机包括3个机座号共30个规格。
I.D.(Industrial Drives)是美国著名的科尔摩根(Kollmorgen)的工业驱动分部,曾生产BR-210、BR-310、BR-510 三个系列共41个规格的无刷伺服电动机和BDS3型伺服驱动器。自1989年起推出了全新系列设计的掺鹣盗袛(Goldline)永磁交流伺服电动机,包括B(小惯量)、M(中惯量)和EB(防爆型)三大类,有10、20、40、60、80五种机座号,每大类有42个规格,全部采用钕铁硼永磁材料,力矩范围为0.84~111.2N.m,功率范围为0.54~15.7kW。配套的驱动器有BDS4(模拟型)、BDS5(数字型、含位置控制)和Smart Drive(数字型)三个系列,大连续电流55A。Goldline系列代表了当代永磁交流伺服技术水平。
爱尔兰的Inland原为Kollmorgen在国外的一个分部,现合并到AEG,以生产直流伺服电动机、直流力矩电动机和伺服放大器而闻名。生产BHT1100、2200、3300三种机座号共17种规格的SmCo永磁交流伺服电动机和八种控制器。
法国Alsthom集团在巴黎的Parvex工厂生产LC系列(长型)和GC系列(短型)交流伺服电动机共14个规格,并生产AXODYN系列驱动器。
原苏联为数控机床和机器人伺服控制开发了两个系列的交流伺服电动机。其中ДBy系列采用铁氧体永磁,有两个机座号,每个机座号有3种铁心长度,各有两种绕组数据,共12个规格,连续力矩范围为7~35N.m。2ДBy系列采用稀土永磁,6个机座号17个规格,力矩范围为0.1~170N.m,配套的是3ДБ型控制器。
近年日本松下公司推出的全数字型MINAS系列交流伺服系统,其中永磁交流伺服电动机有MSMA系列小惯量型,功率从0.03~5kW,共18种规格;中惯量型有MDMA、MGMA、MFMA三个系列,功率从0.75~4.5kW,共23种规格,MHMA系列大惯量电动机的功率范围从0.5~5kW,有7种规格。
韩国三星公司近年开发的全数字永磁交流伺服电动机及驱动系统,其中FAGA交流伺服电动机系列有CSM、CSMG、CSMZ、CSMD、CSMF、CSMS、CSMH、CSMN、CSMX多种型号,功率从15W~5kW。
现在常采用(Powerrate)这一综合指标作为伺服电动机的品质因数,衡量对比各种交直流伺服电动机和步进电动机的动态响应性能。功率变化率表示电动机连续(额定)力矩和转子转动惯量之比。
按功率变化率进行计算分析可知,永磁交流伺服电动机技术指标以美国I.D 的Goldline系列为,德国Siemens的IFT5系列次之。
Vogel DS-W20-4
Vogel DU 56N2075-50+MDF IEC60034 3N MotS1 50Hz 0.075KW 2700r/min
Vogel DU56N2075+140 电机
Vogel DU56N2075-50+29E 电机
Vogel FB30J2M04H030006BD4140AF07 润滑装置
Vogel Id.Nr.302582 齿轮箱
Vogel id.Nr.302584 Typ MKSH4 齿轮箱
Vogel ID:203253 L25 i=1.0 BA30 齿轮箱
Vogel IEC60034 (du56n2075+298)
Vogel KFA10-W + KFA1U1 04-059.948
Vogel L 300
Vogel L100/1,0/BA30 齿轮箱
Vogel L200/1.0/ba30
Vogel L23 i=1.0 Nr.202972 齿轮箱
Vogel LC3002-I 471 IG54-20-S4
Vogel MA-2507 MVF5-22222
Vogel MFE2-F-150-S6
Vogel MFE2-F180-2000+299 润滑泵
Vogel MFE2-S13+100 齿轮泵
Vogel MFE2-S13-140
Vogel MFE5-BW3-2+299 齿轮箱
Vogel MFE5-BW7-V64V+1FV
Vogel MFE5-KW3-2-S83+299 电机
Vogel MFE5-KW3-2-S83-299
Vogel MH400 ID:289243 齿轮箱
Vogel MH400/ID:299322 齿轮箱
Vogel MKL2-KW3-23042
Vogel MKSHF 32 479029 002, 300941, 减速机
Vogel MKU11-KW2-K005 齿轮泵
Vogel MKU2-KW3-20003+428 齿轮泵
Vogel MKU2-KW6-20006+428 齿轮泵
Vogel ML 25 Nr 241348
Vogel ML23 Nr 234607
Vogel ML250 齿轮箱
Vogel MP16 齿轮箱
Vogel MP30/ID:265238 齿轮箱
Vogel MPR200 Nr:297333 齿轮箱
Vogel PMS11C-550A959+140,2753R
Vogel PMS9C-550+100
Vogel PRT22H450A903+140 Fabr-Nr:0000698662
Vogel PSG2/0306Z12/00A1 24-3720-3582
Vogel PSR0420GG567L26BA 潜水泵
Vogel PSR0420GG567L26BA 潜水泵
Vogel PUMPE MFE5-2000+299 230/400V-VOGEL
Vogel PXA0418GGS584M26AA
Vogel SPVS1-4-A-G1/8Z
Vogel TYP OM7 220/380 Y0.52/0.30K 1944 2700R/MIN FLMF12
Vogel TYPE:MKU11-KW5-K005 AC 220V 50HZ 16bar 0.1L/min 23W
Vogel UE2/3,0/ID.NR:239625 齿轮箱
Vogel UE2/I=1/C/E 齿轮箱
Vogel UE2/I=1/C/E/200 齿轮箱
Vogel UE2/i=1/D/E/200 齿轮箱
Vogel UEF2 i=3:1 B/E/122 齿轮箱
Vogel Vogel
Vogel Vogel-ML300 A.-Nr 501196001 id.Nr:293876 i=5.0 BA 50 14/14
Vogel VPBG-6-ZY 步进式(油)分配器
Vogel WS35-2/210MM
Vogel Z M505-3
Vogel ZM2203-S1+100 叶片泵
Vogel ZP1002-S2 齿轮泵
Vogel ZP505 齿轮泵
Vogt x50150075.10 轴套
Vogt X60280090.10 轴套
VOGTLIN FLV-CSSS-SM-I N2:0-265ln/h P1:1.5bar a/P2:1bar a 流量计
Voith 31109-200.4 02/04
Voith 31115-200.4 37/02
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Voith CTO-B45202
Voith D41-6-315AZ-3061S Material THL3196310 Serial Nr. /1137
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Voith DK55.0-6-250P-3215K 流量控制阀
Voith DS-100-PO-300-S-P 251.00003511
Voith DSG-B 05 242 S/N:4242866 P/N:91868280
Voith DSG-B07212 电液转换器
Voith H68.554010
Voith HS3-ARS-232
Voith HS4-SV1 250.00674410
Voith ICPA5-40-101 内啮合齿轮泵
Voith IPC /5-/40 H56.542210 00201 48551 /1440
Voith IPC 5/-50/101 H56.542010 00201 48544 /1440
Voith IPC 5-40 601 H56.687710 0020029497/1302
Voith IPC6-125 NR:2460909
Voith IPC6-125 NR:2460913
Voith IPC6-125 H56545010 251707 齿轮泵
Voith IPNL 5-100 141
Voith IPNL/V 5/3-100/6,3 241
Voith IPV /3-/6.3
Voith IPV 5-50 101 齿轮泵
德国VOGEL ZP0905.3.5滚轮
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