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數(shù)控等離子切割機步進傳動失步誤差處理

發(fā)布日期:2015-02-27 12:20:27

    數(shù)控等離子切割機的步進傳動配置機型中,對于傳動失步的誤差處理有以下步驟可以借鑒。
    首先,數(shù)控等離子切割機采用步進傳動系統(tǒng)的機型包括有龍門式數(shù)控等離子切割機、臺式數(shù)控等離子切割機、便攜式數(shù)控等離子切割機等,由于采用的傳動系統(tǒng)配置在結構上差別不大,對于傳動失步導致的誤差處理方式也基本一致。
    其次,步進電機作為一種性能良好的數(shù)字化執(zhí)行元件,在數(shù)控等離子切割機系統(tǒng)的點位控制中,可利用步進電機作為驅動電機。在開環(huán)控制中,步進電機由一定頻率的脈沖控制。由PLC直接產(chǎn)生脈沖來控制步進電機可以有效地簡化系統(tǒng)的硬件電路,進一步提高可靠性。
 由于數(shù)控等離子切割機PLC是以循環(huán)掃描方式工作,其掃描周期一般在幾毫秒至幾十毫秒之間,因此受到PLC工作方式的限制以及掃描周期的影響,步進電機不能在高頻下工作。例如,若控制步進電機的脈沖頻率為4000HZ,則脈沖周期為0.25毫秒,這樣脈沖周期的數(shù)量級就比掃描周期小很多,如采用此頻率來控制步進電機。則數(shù)控等離子切割機PLC在還未完成輸出刷新任務時就已經(jīng)發(fā)出許多個控制脈沖,但步進電機仍一動不動,出現(xiàn)了嚴重的失步現(xiàn)象。若控制步進電機的脈沖頻率為100HZ,則脈沖周期為10毫秒,與PLC的掃描周期約處于同一數(shù)量級,步進電機運行時亦可能會產(chǎn)生較大的誤差。
 因此數(shù)控等離子切割機用PLC驅動步進電機時,為防止步進電機運行時出現(xiàn)失步與誤差,步進電機應在低頻下運行,脈沖信號頻率選為十至幾十赫茲左右,這可以利用程序設計加以實現(xiàn)。常用的數(shù)控等離子切割機傳動電機驅動單元以直線電機為代表。
    直線電機是指一種利用電磁感應原理,將電能直接轉換成直線運動動能的驅動裝置,它是一種能實現(xiàn)往復直線運動的電動機。全世界第一條商業(yè)運營線的磁懸浮列車——上海磁浮列車就是采用此原理實現(xiàn)的。
    直線電機的“直接驅動”方式具有更高的動態(tài)特性和控制精度,更高的進給速度和加速度,更長的使用壽命,以及更低的振動噪聲和更小的磨損。這些特性使其在數(shù)控機床領域的應用迅速發(fā)展,而數(shù)控等離子切割機作為無切削力加工,采用直線電機進給驅動有著無可比擬的優(yōu)勢。
    數(shù)控等離子切割機傳動直線電機與傳統(tǒng)旋轉電機相比,具有如下應用優(yōu)勢:
  1. 速度快,加速度大;
  2. 精度高;
  3. 無機械磨損,壽命長;
  4. 傳動系統(tǒng)結構簡單,效率高;
  5. 噪音低,運行安靜。
    在實際應用方面,大功率數(shù)控等離子切割機傳動直線電機的廣泛推廣,取決于直線電機的性能不斷提高,成本日益下降,為其廣泛的應用創(chuàng)造了條件;另一方面,大功率數(shù)控等離子切割機應用行業(yè)如鈑金行業(yè)不斷地對切割質量和切割效率提出更高的要求。為此,直線電機驅動的大功率數(shù)控等離子切割機應運而生。因其速度快、加速度大、定位精度高,而深受市場上中高端客戶的青睞。

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