机械压力机伺服直驱式新型永磁电动机的设计与应用研究

为了研究用于机械压力机的伺服直驱式新型永磁电动机,对压力机传动机构的合理方式进行了探讨,从而确定对伺服直驱电机的性能要求。对各类新型永磁电动机分别进行介绍,确定适合于压力机伺服驱动的拓扑结构,并制作样机和电机性能测试平台以验证直驱电机的性能特性。研制了通用型伺服驱动器,对电机各相绕组电流进行独立控制,使磁阻转矩得到合理利用,同时提高了弱磁升速能力。讨论了压力机减速制动过程中能量储存的方式,并研制了外转子开关磁通永磁电机和飞轮一体式储能系统,使伺服压力机更好地展现了节能减排方面的优势。     

第三代螺旋压力机——伺服直驱螺旋压力机

螺旋压力机经历了第一代摩擦压力机、第二代高能螺旋压力机和电动螺旋压力机的发展。随着用户对设备性能及可靠性方面要求的提高．以及伺服电机和控制技术的进步,被称为第三代的伺服直驱螺旋压力机成为成形装备的最新发展。伺服直驱螺旋压力机以其从电机到飞轮储能零传动的特点．提升了传动效率．消除了螺旋压力机原先传动环节故障因素．最大限度的降低了故障率和维修率。使成形装备具有了柔性化和智能化的特点,保证了设备的可靠性和稳定性．具有划时代的意义。     

CNC电动螺旋压力机

电动螺旋压力机具有能量可控,锻件精度高等优点,广泛应用于各种材料的精密锻造.本文提出了一种采用电机经齿轮传动带动螺杆直接驱动的机械结构方案,改变电机的转速和输出力矩,将电能转化为飞轮储能.这种直接驱动方法为打击能量计算机精确控制提供了可能.通过矢量控制和直接转矩控制两种电机驱动控制方式实现打击能量控制,减少启动冲击电流.给出了由PLC和变频器组成的控制系统的硬软件实现方法.配置了由单片机组成的打击力显示器.所研究的成果已用于实际生产中.     

交流伺服压力机及其关键技术

交流伺服电机驱动是目前成形装备发展的一个新方向,不但可以实现成形装备柔性化和智能化,还可以提高生产率和产品质量、节能环保.本文介绍了交流伺服传动的基本原理、交流伺服压力机发展现状并就其中若干关键技术问题发表了看法:大功率交流伺服电机及其驱动控制技术;交流伺服传动过程能量的回收;无飞轮压力机传动系统设计;重载高效精密螺旋传动技术;基于伺服压力机的成形工艺优化等.文章还就交流伺服压力机的发展趋势进行了展望.     

国内电动螺旋压力机的最新发展

介绍了直驱伺服电动螺旋压力机和多电机式开关磁阻电动螺旋压力机的性能特点和最新发展.     

回转头压力机交流伺服直驱方式的研究

随着电机调速与伺服控制方式、电机技术等的飞速发展,交流伺服直驱控制技术得到广泛应用.本文分析了目前直线电机直接驱动式、伺服电机直接与曲柄相连式、伺服电机通过减速器与曲柄肘杆等机构相连式、双伺服电机驱动丝杠螺母机构4种不同的交流伺服直驱传动方式的工作原理、输出特性以及用于回转头压力机中的优缺点.获得了交流伺服电机的转速、最大扭矩、当量负载扭矩、连续过载时间等主要技术参数选取的合理方式,并建立了相应的计算公式.     

电动螺旋压力机的研究与发展

介绍了电动螺旋压力机的发展过程。提出了电机直驱武和经一级齿轮传动式两种结构形式和原理。给出了采用日本安川变频器控制特制交流异步电动机控制系统软、硬件实现的方法;分析了电动螺旋压力机的特点。     

电动螺旋压力机的研究与发展

介绍了电动螺旋压力机的发展过程.提出了电机直驱式和经一级齿轮传动式两种结构形式和原理.给出了采用日本安川变频器控制特制交流异步电动机控制系统软、硬件实现的方法;分析了电动螺旋压力机的特点.     

螺旋压力机实现伺服直驱的低速大力矩电动机综述

实现伺服直驱是现代螺旋压力机的重要发展方向之一。本文对用于螺旋压力机伺服直驱的各类低速大力矩电动机进行了介绍,阐述其基本结构、工作原理、优缺点以及国内外研究现状。最后提出设计螺旋压力机直驱式电动机需要考虑的几个因素。     

新型开关磁阻伺服压力机传动系统设计

介绍了新型开关磁阻伺服压力机传动系统的设计方法.在总结曲柄压力机传动系统进展的基础上,提出了用开关磁阻伺服电机驱动曲柄压力机的新型设计理念,利用开关磁阻的全速降功能,用传动系统转动惯量释放的能量替代飞轮能量,取消了飞轮和离合器,建立了开关磁阻伺服压力机传动系统及其能量的设计原理与设计方法,推导出系统能量的计算公式.针对J21-200型伺服压力机,进行了系统转动惯量、电机压力行程做功能量、压力机有效能量、额定工作能量和起停时间的设计计算.结果表明,这种压力机具有结构简单、价格经济、数控伺服、节能和可靠性高等优势,将成为机械压力机的发展方向.     

伺服式热模锻压力机关键技术的探讨

在分析传统热模锻压力机的基础上阐述了伺服式热模锻压力机的优点。伺服式热模锻压力机的关键技术包括驱动电机、工作机构和传动方案等。在驱动电机方面,分析了交流异步电机、变频调速电机、开关磁阻电机和交流伺服电机在伺服式热模锻压力机上应用的合理性。在工作机构方面,提出了将肘杆机构应用于热模锻压力机的新方法。在传动方案方面,对多电机驱动、多齿轮分散传动和多套传动机构同步方案进行了研究。最后对伺服式热模锻压力机的关键技术进行了总结。     

用于机械压力机伺服直驱的开关磁通永磁电机的设计与优化

开关磁通永磁电机由于具有较好的鲁棒性和较高的转矩功率密度,特别适用于机械压力机的伺服直驱来提高压力机运行性能.本文阐述了开关磁通永磁电机的拓扑结构和运行原理,提出一种用于驱动机械压力机的开关磁通永磁电机的设计与优化方法.     

智能伺服压力机选型计算分析

根据曲柄连杆压力机工艺要求和交流伺服系统控制原理,研制开发了SIP-160伺服压力机,取消了机械飞轮和离合器,实现了伺服压力机的柔性化和智能化控制。分析了伺服电机与伺服驱动器的选型计算。介绍了该伺服压力机的控制方法,针对调试过程中发现的问题,作了进一步优化监控程序,有利于提高智能型伺服压力机性能。     

智能锻压设备及其实施途径的探讨

介绍了在德国工业4.0和中国制造2025的背景下,国内外制造业和锻压设备面临的问题与挑战。论述了智能制造重点发展的五大领域与10项关键技术,并介绍了21世纪的现代制造模式——"互联网+"协同制造及其重点发展任务。指出了智能工厂的3个重要架构领域,即产品和系统架构、增值和企业架构、数据和信息等组成的IT架构,指出智能机器的三大基本要素,即信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行。讨论了工业1.0到工业4.0这4个不同工业时代的锻压设备及其特点,探讨了智能锻压设备的3个实施途径,即分散多动力、伺服电直驱、集成一体化,阐述了国内外典型智能锻压设备的基本原理、特点及研究现状,分析了交流伺服直驱型压力机、交流伺服直线电机驱动的新型锻锤、伺服直驱冲压生产线、电子飞轮储能系统等智能锻压设备具备的优良特性,并指出了各实施途径需要解决的关键科技问题。     

开关磁阻调速式数控螺旋压力机

介绍了一种采用开关磁阻调速的新型数控螺旋压力机.在总结螺旋压力机进展的基础上,提出了用开关磁阻调速系统驱动螺旋压力机的方法,设计了整机结构,阐述了打击能量的数控策略.利用电机轴角位移和定子电流双反馈信号,推导出滑块速度和电机控制电流的数学关系式.通过控制绝缘栅双极晶体管开通角、关断角和电流斩波值,数字化控制电机正反转的转速及其起停,达到数控螺旋压力机运动和打击能量的目的.试验表明,这种螺旋压力机能满足不同能量和速度的要求,实现了设备的数字化控制.     

液压螺旋压力机传动方案的比较与付螺杆式液压螺旋压力机的试验研究

国内外近年来研制的液压螺旋压力机,按其传动方式主要有四种,即:①推缸式,用油缸直接推动滑块或其它运动部分,经主螺旋付使飞轮旋转而获得能量;②油马达式,用油马达驱动小齿轮,使带齿圈的飞轮旋转而获得能量;③付螺杆式,以油缸活塞驱动,经付螺旋付使飞轮旋转而获得能量;④齿条搓动式,以油缸驱动齿条,搓动飞轮上面的小齿轮,使飞轮旋转而获得能量。若按飞轮的运动方式,又可分为两种情况:飞轮作螺旋运动;飞轮只作旋转运动。     

伺服压力机工作能力设计

伺服压力机由重载伺服电机驱动,取消了飞轮、离合器以及制动器等耗能元件,完全靠电机扭矩工作,通过螺杆、多连杆等混合多级增力机构实现小电机出大力,再由电机驱动单元控制滑块的运动曲线.它具有智能化、柔性化、高精度、环保节能等优点.本文就伺服压力机的结构、参数、工作能力及功的输出、正确启动及制动、操作及监控等方面进行了工作能力的设计探讨.     

热成形机械伺服压力机伺服驱动及传动系统的研发

热成形机械伺服压力机采用大扭矩直驱伺服电机驱动、控制技术及高速重载丝杆传动系统,减少了传动链,提升了压力机整体传动效率和控制精度,提高了动态响应特性。同时可根据压力及位置的变化,动态跟随零件的收缩,完美匹配了热成形工艺要求。     

多连杆伺服压力机控制系统的设计

根据曲柄连杆压力机工艺要求和伺服电机控制的原理,研制开发了1600kN多连杆伺服压力机,取消了机械飞轮和离合器,实现了伺服压力机的柔性化和智能化控制。编写了控制系统软件程序及监控画面多个操作界面,介绍了该压力机的传动系统方案和交流伺服驱动控制系统组成,建立了六连杆数学模型。计算结果表明,六连杆有明显增力放大作用,有利于伺服压力机进一步优化机械结构以及降低成本。     

伺服式热模锻压力机驱动电机的研究

本文首先对热模锻压力机进行简单介绍,提出驱动电机技术是伺服式热模锻压力机关键技术之一。又对伺服式热模锻压力机研究现状进行分析,介绍舒勒的伺服式热模锻压力机产品。对热模锻压力机的四种驱动电机的可行性进行分析。交流异步电机由于不能实现伺服控制,不适合应用于伺服式热模锻压力机;变频调速电机在伺服式热模锻压力机上的应用还有待进一步研究;开关磁阻电机和交流伺服电机目前已经在伺服式热模锻压力机上得到应用,其优良的伺服性能能够满足伺服式热模锻压力机的要求。