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。     

用于机械压力机驱动的电动机发展趋势探讨

文章阐述了机械压力机的各种驱动方式.对伺服驱动方式压力机的驱动电机进行了比较论述,从直流伺服电动机到交流伺服电动机,及开关磁阻电动机和横向磁场电动机.对各种电机的特点及其在伺服压力机上的应用进行了分析,指出横向磁场电动机以其良好低速性能在伺服压力机上应用将具有明显的理论和实用价值.     

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.     

交流伺服压力机的研究现状与发展趋势

交流伺服压力机具有高生产率、高柔性、高精度和节能环保等优点,成为目前先进锻压设备研究的热点。首先介绍了三代锻压设备,并对交流伺服压力机的结构进行了简单介绍。而后又阐述了交流伺服压力机的特点,提出交流伺服压力机具有众多传统机械压力机无法相比的优点。通过介绍一些具有代表性的公司的交流伺服压力机产品,探讨了目前国内外对交流伺服压力机的研究现状,并分析了中国交流伺服压力机发展缓慢的原因,为同行提供借鉴。最后分析了交流伺服压力机在未来的发展趋势,指出交流伺服压力机成为未来锻压设备的主要发展方向。     

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.     

机械压力机交流伺服电动机直接驱动方式合理性探讨

阐述了交流伺服电动机的特点及应用，分析了机械压力所采用的各种驱动方式，即普通不可调速交流异步电动机一飞轮联合驱动和可调速交流异步电动机一飞轮联合驱动以及交流伺服电动机直接驱动，进一步从力、功率及元件选取的角度分析交流伺服电动机直接驱动型机械压力机的合理性，最后分析比较了相同公称压力的现有的日本小松公司生产的交流伺服电动机驱动型机械压力机和西安锻压机床厂生产的多连杆机械压力机及普通机械压力机的各方面的性能特点。     

交流伺服式机械压力机及其关键技术探讨

论述了制造业是中国的治国之本、兴国之器、强国之基,而先进的装备制造业是我国当前与未来重点的发展领域。分析了机器由机械本体系统与电气控制系统组成,而机械本体系统分别由动力源、传动部件和工作机构组成,明确指出直驱与近零传动是未来机器的发展方向。对比分析了交流异步电动机与交流永磁同步伺服电动机的优缺点,指出交流永磁同步伺服电动机是机械压力机的理想动力源。第三代锻压设备的交流伺服式机械压力机及其驱动与传动的三种典型方式分别为小型压机用丝杠-带轮式、中型压机用带轮-偏载丝杠-肘杆式、大中型压机则采用带轮-多级齿轮-曲柄滑块式。分析了国内外伺服压力机的产品现状,中大吨位的伺服压力机常采用多个交流伺服同步电动机共同驱动的方式。对交流伺服式机械压力机的关键技术进行了探讨,为我国伺服压力机追赶国际先进水平奠定坚实的基础。     

伺服压力机用驱动电机的参数计算方法探讨

开关磁通电机作为一种高性能永磁电机,其永磁体和绕组都安装在定子上,可以在保证电机性能的同时,避免压力机冲击对电机造成损害。为使开关磁通电机可应用在伺服压力机上,本文探讨了一种应用于螺旋压力机的开关磁通切换式电机设计计算方法,通过仿真验证了设计电机的性能,为开关磁通式永磁电机在伺服压力机上的应用提供技术积累。     

曲柄压力机能耗分析与节能途径

传统曲柄压力机的电机-飞轮的刚性驱动方式与锻压工况周期尖峰负荷极不匹配,导致效率低下,能耗高。本文分析了曲柄压力机的各个能耗环节,提出了多种节能途径。采用交流伺服电机驱动,既可大大提高曲柄压力机的性能,又是解决曲柄压力机能耗问题的最有效方法。以浅拉深工艺为例,分析比较了伺服压力机和普通压力机耗能情况,结果表明,相对普通压力机来说,伺服压力机节能达到46.3%。在1100 kN普通压力机和伺服压力机上进行了实际能耗对比试验,在试验条件下,连续行程和单次行程的节能效果分别达到60%和69%。     

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。     

交流伺服电机在往复走丝电火花线切割机床中的应用

分析了用于往复走丝电火花线切割机床工作台驱动部件的步进电机驱动系统和交流伺服电机驱动系统的优缺点,提出交流伺服电机驱动系统的选择、控制及其参数整定方法。     

舵机电动伺服加载控制系统的设计与研究

针对电动舵机加载要求,设计了以交流伺服电机做加载设备的舵机电动伺服加载实验台。此加载装置用于测试电动舵机在近似于真实工作环境下承受各种载荷时,电动舵机可能出现的状况。给出电动加载系统的整体结构及其工作原理,介绍所采用的抗电磁干扰措施。建立电机和力矩传感器的数学模型,给出加载实验台的静、动态性能测试结果。实验结果证实加载试验台可以满足设计要求。     

涡流探头推拔器电气控制系统

研制了一套交流伺服电机控制自动推拔系统，应用在核电站常规岛热交换器涡流检查中。采用人机界面控制推拔器运动，操作简单直观。交流伺服电机的应用，不仅保证了现场所需的推拔力，且对涡流信号无干扰。通过软件编程满足了推拔轮和卷线盘速度匹配，实现自动匀速推拔涡流探头。现场使用证明，自动采集获得的涡流信号幅值稳定且具有高信噪比，缺陷定位准确，对于改善涡流采集数据质量有较大的帮助。     

基于交流伺服电机的推拉丝送丝系统研究

为了减小焊接过程中的热输入和飞溅,设计了高频率推拉丝送丝系统。介绍了以Lenze交流伺服电机为核心的推拉丝送丝系统的组成、工作原理以及设计过程。对设计的送丝系统进行了大量送丝试验以及用高速摄像观测了送丝过程。实验结果表明,设计的推拉丝系统可以实现稳定的高频率(50Hz以上)推拉送丝,该系统与数字控制弧焊电源相匹配,即可实现低能量输入GMAW功能。     

On-line detection of the breakage of small diameter drills using current signature wavelet transform

This paper presents on-line tool breakage detection of small diameter drills by monitoring the AC servo motor current. The continuous wavelet transform was used to decompose the spindle AC servo motor current signal and the discrete wavelet transform was used to decompose the feed AC servo motor current signal in time–frequency domain. The tool breakage features were extracted from the decomposed signals. Experimental results show that the proposed monitoring system possessed an excellent on-line capability; in addition, it had a low sensitivity to change of the cutting conditions and high success rate for the detection of the breakage of small diameter drills.     

自动超声检测系统中的电机干扰研究

在超声自动检测系统中，电机驱动器会对系统产生强烈的电磁干扰，尽管采用硬件抑制措施后，检测信号中仍含有部分噪声。从软件滤波的角度分析超声自动检测系统中的电机干扰问题，比较了MSMA042A1H交流伺服电机和110BF003步进电机对超声检测信号的影响，统计了不同类型干扰出现的概率，分析了干扰的时频域特性，并提出相应的滤波方法，为超声自动检测系统电机的选型提供了依据。     

新型高效电动静压飞行模拟器运动系统

现代飞行训练模拟器必须是具备高动态响应的长行程的六自由度运动系统。以Stewart六自由度运动平台所形成的飞行训练模拟器的电液伺服系统是用电液伺服阀控制的即为阀控系统,功率损失很大,效率很低,系统中产生的热量需要很大的冷却装置,这又需要浪费附加功率。介绍了一种新型高效电动静压飞行模拟器运动系统,该飞行模拟器的电液伺服系统中不用电液伺服阀,而是采用交流伺服电动机直接驱动定量泵的泵控系统。交流伺服电动机按外部指令信号可实现变向、变速、变转矩的伺服驱动;同时,在系统上采用蓄能器可以实现能量回收和保压。在2008年交付使用的波音787飞行训练模拟器采用了该高效电动静压运动系统。     

数字化交流伺服CO2焊推拉送丝系统

以运动控制卡对转动惯量小、响应速度快的交流伺服电机控制为核心,采用缓冲器为桥梁,研制了等速送丝和推拉送丝相结合的CO2推拉送丝系统.设计了基于编码器速度负反馈的PWM送丝调速电路,可以有效补偿负载变化和电网电压波动造成的转速变化,控制精度高、送丝稳定.以交流伺服电机为基础,设计了推拉送丝机构,实现了焊丝的送进-回抽.根据推拉送丝CO2焊接的特点,设计了焊丝的运动曲线,通过对运动控制卡的编程实现了焊丝的实时送进-回抽控制.该系统抗干扰能力强、工作稳定,最高推拉送丝频率可达90 Hz.