摘要：多軸伺服制瓶機(jī)控制系統(tǒng)，即全伺服制瓶機(jī)控制系統(tǒng)，是國(guó)內(nèi)外行列式制瓶機(jī)控制領(lǐng)域的全新產(chǎn)品，是三金公司根據(jù)國(guó)內(nèi)外玻璃瓶罐機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)，以最佳性價(jià)比、最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、最方便的操作維護(hù)和可靠性為目標(biāo)，用單片機(jī)、集成電路等元器件，從電路基礎(chǔ)進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)和程序編制的百軸伺服控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的軸數(shù)、曲線、功能可選擇和可靈活擴(kuò)展，可以控制從單軸到140多個(gè)伺服軸機(jī)構(gòu)的定時(shí)定位定曲線的協(xié)調(diào)同步運(yùn)行。該系統(tǒng)控制的制瓶機(jī)，用伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)取代高能耗的氣動(dòng)機(jī)械機(jī)構(gòu)，用電子凸輪取代機(jī)械凸輪，用電子緩沖取代液壓緩沖，達(dá)到全伺服制瓶機(jī)的低成本、低能耗、易操作、高性能、高效率，使制瓶機(jī)的供料、分料、接料、模子開(kāi)關(guān)、撲氣、吹氣、翻瓶、取瓶、冷卻、真空、撥瓶等整機(jī)數(shù)百個(gè)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作全部自動(dòng)化完成，實(shí)現(xiàn)低能耗環(huán)保的機(jī)器人制瓶。介紹三金公司研發(fā)的多軸伺服制瓶機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、特性以及伺服控制在行列式制瓶機(jī)上應(yīng)用所產(chǎn)生的效果。

關(guān)鍵詞：全伺服制瓶機(jī)制瓶機(jī)器人環(huán)保節(jié)能

目前國(guó)內(nèi)外玻璃瓶罐機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)的行列式制瓶機(jī)主要為氣動(dòng)和機(jī)械凸輪驅(qū)動(dòng)的機(jī)器。制瓶過(guò)程是一系列的機(jī)構(gòu)和閥門協(xié)調(diào)動(dòng)作完成的，機(jī)器的動(dòng)作主要是通過(guò)機(jī)械閥門或者電磁閥控制氣路的通斷，從而驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和機(jī)械凸輪的運(yùn)行，有些機(jī)構(gòu)要使用液壓緩沖才能穩(wěn)定運(yùn)行，有些機(jī)構(gòu)的機(jī)械凸輪需要鉸鏈油箱進(jìn)行油浴。制瓶機(jī)上的能量轉(zhuǎn)換首先是把電能經(jīng)過(guò)空壓機(jī)轉(zhuǎn)換成壓縮空氣的壓縮能，經(jīng)過(guò)對(duì)壓縮空氣的凈化處理，通過(guò)復(fù)雜的氣管道輸送到制瓶機(jī)上，再由氣來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。這種控制方式能源利用率太低，能耗高，噪音大，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，動(dòng)作穩(wěn)定性差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行機(jī)速低。開(kāi)發(fā)節(jié)能型伺服機(jī)構(gòu)制瓶機(jī)，是行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的需求，更是國(guó)家綠色環(huán)保和低碳經(jīng)濟(jì)的要求。

隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展和伺服電機(jī)的普及應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外的玻璃瓶罐機(jī)械行業(yè)相繼研制出伺服鉗瓶、伺服翻轉(zhuǎn)等制瓶機(jī)上的部分伺服機(jī)構(gòu)，取代了老式的氣動(dòng)機(jī)構(gòu)和機(jī)械凸輪。這些伺服電動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的制瓶機(jī)具有運(yùn)行穩(wěn)定、能耗低、噪音小、污染小、機(jī)速高等優(yōu)點(diǎn)，深受用戶歡迎。

近幾年來(lái)，三金公司研制了全伺服制瓶機(jī)控制系統(tǒng)，研制了基于該系統(tǒng)控制的單軸撥瓶器、單軸伺服分料器、雙軸伺服供料機(jī)、雙軸電子撥瓶器、伺服運(yùn)動(dòng)鉗移器、伺服運(yùn)動(dòng)翻轉(zhuǎn)器的行列式制瓶機(jī)，并大批量推向市場(chǎng)，創(chuàng)新研發(fā)了配置雙軸伺服供料機(jī)、雙軸電子撥瓶器、伺服運(yùn)動(dòng)鉗移器、伺服運(yùn)動(dòng)翻轉(zhuǎn)器、初型模及成型模伺服平行開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)、伺服撲氣、伺服正吹氣等的全伺服制瓶機(jī)的一組樣機(jī)。本文簡(jiǎn)介多軸伺服制瓶機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其功能原理。

一、技術(shù)要求

1、液壓伺服控制系統(tǒng)原理

目前以高壓液體作為驅(qū)動(dòng)源的伺服系統(tǒng)在各行各業(yè)應(yīng)用十分的廣泛，液壓伺服控制具有以下優(yōu)點(diǎn)：易于實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)的速度位移及力控制，驅(qū)動(dòng)力、力矩和功率大，尺寸小重量輕，加速性能好，響應(yīng)速度快，控制精度高，穩(wěn)定性容易保證等。

液壓伺服控制系統(tǒng)的工作特點(diǎn)：(1)在系統(tǒng)的輸出和輸入之間存在反饋連接，從而組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。反饋介質(zhì)可以是機(jī)械的，電氣的、氣動(dòng)的、液壓的或它們的組合形式。(2)系統(tǒng)的主反饋是負(fù)反饋，即反饋信號(hào)與輸入信號(hào)相反，兩者相比較得偏差信號(hào)控制液壓能源，輸入到液壓元件的能量，使其向減小偏差的方向移動(dòng)，既以偏差來(lái)減小偏差。(3)系統(tǒng)的輸入信號(hào)的功率很小，而系統(tǒng)的輸出功率可以達(dá)到很大。因此它是一個(gè)功率放大裝置，功率放大所需的能量由液壓能源供給，供給能量的控制是根據(jù)伺服系統(tǒng)偏差大小自動(dòng)進(jìn)行的。

綜上所述，液壓伺服控制系統(tǒng)的工作原理就是流體動(dòng)力的反饋控制。即利用反饋連接得到偏差信號(hào)，再利用偏差信號(hào)去控制液壓能源輸入到系統(tǒng)的能量，使系統(tǒng)向著減小偏差的方向變化，從而使系統(tǒng)的實(shí)際輸出與希望值相符。

在液壓伺服控制系統(tǒng)中，控制信號(hào)的形式有機(jī)液伺服系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)和氣液伺服系統(tǒng)。機(jī)液伺服系統(tǒng)中系統(tǒng)的給定、反饋和比較環(huán)節(jié)采用機(jī)械構(gòu)件，常用于飛機(jī)舵面操縱系統(tǒng)、汽車轉(zhuǎn)向裝置和液壓仿形機(jī)床及工程機(jī)械。但反饋機(jī)構(gòu)中的摩擦、間隙和慣性會(huì)對(duì)系統(tǒng)精度產(chǎn)生不利影響。電液伺服系統(tǒng)中誤差信號(hào)的檢測(cè)、校正和初始放大采用電氣和電子元件或計(jì)算機(jī)，形成模擬伺服系統(tǒng)、數(shù)字伺服系統(tǒng)或數(shù)字模擬混合伺服系統(tǒng)。電液伺服系統(tǒng)具有控制精度高、響應(yīng)速度高、信號(hào)處理靈活和應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)，可以組成位置、速度和力等方面的伺服系統(tǒng)。

2、液壓傳動(dòng)帕優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

伺服控制系統(tǒng)把檢測(cè)輸出量的元件安裝在驅(qū)動(dòng)機(jī)械里，把得出的數(shù)值當(dāng)做反饋量和指令，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)反饋控制。全閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)有效彌補(bǔ)了半閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)精確度低的不足，因?yàn)檫@一系統(tǒng)中，環(huán)內(nèi)每個(gè)元件的誤差、系統(tǒng)傳動(dòng)鏈的誤差與運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的誤差都能得到調(diào)整，大大提高了系統(tǒng)跟蹤與定位的精確度。但其調(diào)試和維修程序繁雜，成本也非常高。而且它的精確度雖然理論上比半閉環(huán)系統(tǒng)高，但在實(shí)際應(yīng)用中，由于溫度的變化、機(jī)械的變形以及振動(dòng)等原因，系統(tǒng)穩(wěn)定性會(huì)受到一定程度的影響。另外，運(yùn)行一段時(shí)間后，機(jī)械的傳動(dòng)元件會(huì)出現(xiàn)變形與磨損，這也會(huì)降低系統(tǒng)的精確度。所以，一般在性能穩(wěn)定與使用過(guò)程中溫度相對(duì)穩(wěn)定以及高圖1直流無(wú)刷電機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)精密度的傳動(dòng)部件的情況之下，才應(yīng)用混合伺服控制系統(tǒng)[1]。

1系統(tǒng)的組成

按照被控量是否被反饋與檢測(cè)，根據(jù)調(diào)解理論可以把伺服控制系統(tǒng)細(xì)分為開(kāi)環(huán)伺服控制系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)和全閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)。開(kāi)環(huán)伺服控制系統(tǒng)不安裝反饋檢測(cè)的設(shè)備，以電液脈沖的馬達(dá)或者步進(jìn)電機(jī)作為其執(zhí)行機(jī)構(gòu)里面的驅(qū)動(dòng)元件。這一系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本非常低，也方便維修與調(diào)試，不過(guò)，因?yàn)樗欧刂葡到y(tǒng)的誤差得不到校正與補(bǔ)償，開(kāi)環(huán)伺服控制系統(tǒng)的精確度比較低，所以其只能在對(duì)精確度要求不高與負(fù)載變化較小的場(chǎng)合[2]。半閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)的傳動(dòng)鏈的很大一部分在閉環(huán)外，在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)間接測(cè)量的方法測(cè)量到被控量。半閉環(huán)賜?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試安裝方便易行，不過(guò)因?yàn)槠洵h(huán)外傳動(dòng)的誤差得不到系統(tǒng)的補(bǔ)償，所以精確度比較低。

2系統(tǒng)特點(diǎn)

系統(tǒng)中同時(shí)存在半閉環(huán)和全閉環(huán)兩種類型，一般來(lái)說(shuō)，半閉環(huán)主要在系統(tǒng)工作中起到控制作用，半閉環(huán)可以令系統(tǒng)工作更加的復(fù)雜，所以在系統(tǒng)的配合流程中也就對(duì)一些增益的調(diào)整更加的要求嚴(yán)格，所以這種半閉環(huán)方式令系統(tǒng)的通用性和適用性不強(qiáng)[3]。

3系統(tǒng)穩(wěn)定性與誤差分析

摘要：隨著液壓伺服控制技術(shù)的飛速發(fā)展，液壓伺服系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，隨之液壓伺服控制也出現(xiàn)了一些新的特點(diǎn)，基于此對(duì)于液壓伺服系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行研究，并進(jìn)一步探討液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)和改造方向，以期能夠?qū)τ谙嚓P(guān)工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)控液壓伺服系統(tǒng)數(shù)控改造

一、引言

液壓控制技術(shù)是以流體力學(xué)、液壓傳動(dòng)和液力傳動(dòng)為基礎(chǔ)，應(yīng)用現(xiàn)代控制理論、模糊控制理論，將計(jì)算機(jī)技術(shù)、集成傳感器技術(shù)應(yīng)用到液壓技術(shù)和電子技術(shù)中，為實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程自動(dòng)化或生產(chǎn)現(xiàn)代化而發(fā)展起來(lái)的一門技術(shù)，它廣泛的應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)，在農(nóng)業(yè)、化工、輕紡、交通運(yùn)輸、機(jī)械制造中都有廣泛的應(yīng)用，尤其在高、新、尖裝備中更為突出。隨著機(jī)電一體化的進(jìn)程不斷加快，技術(shù)裝各的工作精度、響應(yīng)速度和自動(dòng)化程度的要求不斷提高，對(duì)液壓控制技術(shù)的要求也越來(lái)越高，文章基于此，首先分析了液壓伺服控制系統(tǒng)的工作特點(diǎn)，并進(jìn)一步探討了液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)和改造方向。

二、液壓伺服控制系統(tǒng)原理

目前以高壓液體作為驅(qū)動(dòng)源的伺服系統(tǒng)在各行各業(yè)應(yīng)用十分的廣泛，液壓伺服控制具有以下優(yōu)點(diǎn)：易于實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)的速度位移及力控制，驅(qū)動(dòng)力、力矩和功率大，尺寸小重量輕，加速性能好，響應(yīng)速度快，控制精度高，穩(wěn)定性容易保證等。

論文關(guān)鍵詞數(shù)控液壓伺服系統(tǒng)數(shù)控改造

論文摘要隨著液壓伺服控制技術(shù)的飛速發(fā)展，液壓伺服系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，隨之液壓伺服控制也出現(xiàn)了一些新的特點(diǎn)，基于此對(duì)于液壓伺服系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行研究，并進(jìn)一步探討液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)和改造方向，以期能夠?qū)τ谙嚓P(guān)工作人員提供參考。

一、引言

液壓控制技術(shù)是以流體力學(xué)、液壓傳動(dòng)和液力傳動(dòng)為基礎(chǔ)，應(yīng)用現(xiàn)代控制理論、模糊控制理論，將計(jì)算機(jī)技術(shù)、集成傳感器技術(shù)應(yīng)用到液壓技術(shù)和電子技術(shù)中，為實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程自動(dòng)化或生產(chǎn)現(xiàn)代化而發(fā)展起來(lái)的一門技術(shù)，它廣泛的應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)，在農(nóng)業(yè)、化工、輕紡、交通運(yùn)輸、機(jī)械制造中都有廣泛的應(yīng)用，尤其在高、新、尖裝備中更為突出。隨著機(jī)電一體化的進(jìn)程不斷加快，技術(shù)裝各的工作精度、響應(yīng)速度和自動(dòng)化程度的要求不斷提高，對(duì)液壓控制技術(shù)的要求也越來(lái)越高，文章基于此，首先分析了液壓伺服控制系統(tǒng)的工作特點(diǎn)，并進(jìn)一步探討了液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)和改造方向。

二、液壓伺服控制系統(tǒng)原理

目前以高壓液體作為驅(qū)動(dòng)源的伺服系統(tǒng)在各行各業(yè)應(yīng)用十分的廣泛，液壓伺服控制具有以下優(yōu)點(diǎn)：易于實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)的速度位移及力控制，驅(qū)動(dòng)力、力矩和功率大，尺寸小重量輕，加速性能好，響應(yīng)速度快，控制精度高，穩(wěn)定性容易保證等。

1、液壓伺服控制系統(tǒng)原理

目前以高壓液體作為驅(qū)動(dòng)源的伺服系統(tǒng)在各行各業(yè)應(yīng)用十分的廣泛，液壓伺服控制具有以下優(yōu)點(diǎn)：易于實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)的速度位移及力控制，驅(qū)動(dòng)力、力矩和功率大，尺寸小重量輕，加速性能好，響應(yīng)速度快，控制精度高，穩(wěn)定性容易保證等。

液壓伺服控制系統(tǒng)的工作特點(diǎn)：(1)在系統(tǒng)的輸出和輸入之間存在反饋連接，從而組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。反饋介質(zhì)可以是機(jī)械的，電氣的、氣動(dòng)的、液壓的或它們的組合形式。(2)系統(tǒng)的主反饋是負(fù)反饋，即反饋信號(hào)與輸入信號(hào)相反，兩者相比較得偏差信號(hào)控制液壓能源，輸入到液壓元件的能量，使其向減小偏差的方向移動(dòng)，既以偏差來(lái)減小偏差。(3)系統(tǒng)的輸入信號(hào)的功率很小，而系統(tǒng)的輸出功率可以達(dá)到很大。因此它是一個(gè)功率放大裝置，功率放大所需的能量由液壓能源供給，供給能量的控制是根據(jù)伺服系統(tǒng)偏差大小自動(dòng)進(jìn)行的。

綜上所述，液壓伺服控制系統(tǒng)的工作原理就是流體動(dòng)力的反饋控制。即利用反饋連接得到偏差信號(hào)，再利用偏差信號(hào)去控制液壓能源輸入到系統(tǒng)的能量，使系統(tǒng)向著減小偏差的方向變化，從而使系統(tǒng)的實(shí)際輸出與希望值相符。

在液壓伺服控制系統(tǒng)中，控制信號(hào)的形式有機(jī)液伺服系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)和氣液伺服系統(tǒng)。機(jī)液伺服系統(tǒng)中系統(tǒng)的給定、反饋和比較環(huán)節(jié)采用機(jī)械構(gòu)件，常用于飛機(jī)舵面操縱系統(tǒng)、汽車轉(zhuǎn)向裝置和液壓仿形機(jī)床及工程機(jī)械。但反饋機(jī)構(gòu)中的摩擦、間隙和慣性會(huì)對(duì)系統(tǒng)精度產(chǎn)生不利影響。電液伺服系統(tǒng)中誤差信號(hào)的檢測(cè)、校正和初始放大采用電氣和電子元件或計(jì)算機(jī)，形成模擬伺服系統(tǒng)、數(shù)字伺服系統(tǒng)或數(shù)字模擬混合伺服系統(tǒng)。電液伺服系統(tǒng)具有控制精度高、響應(yīng)速度高、信號(hào)處理靈活和應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)，可以組成位置、速度和力等方面的伺服系統(tǒng)。

2、液壓傳動(dòng)帕優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

1伺服進(jìn)給系統(tǒng)常見(jiàn)故障形式

1.1超程

當(dāng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)超過(guò)由軟件設(shè)定的軟限位或由限位開(kāi)關(guān)決定的硬限位時(shí)，就會(huì)發(fā)生超程報(bào)警，一般會(huì)在CRT上顯示報(bào)警內(nèi)容，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)說(shuō)明書，即可排除故障，解除超程。

1.2爬行

一般是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的潤(rùn)滑狀態(tài)不良、伺服系統(tǒng)增益過(guò)低及外加負(fù)載過(guò)大等因素所致。尤其要注意的是，伺服和滾珠絲杠連接用的聯(lián)軸器，由于連接松動(dòng)或聯(lián)軸器本身的缺陷，如裂紋等，造成滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)或伺服的轉(zhuǎn)動(dòng)不同步，從而使進(jìn)給忽快忽慢，產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。

1.3竄動(dòng)

摘要：保障井下液壓伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有助于井下作業(yè)的安全穩(wěn)定，本文從小數(shù)分頻引發(fā)的系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)問(wèn)題做出相關(guān)研究，提出了換流波頭統(tǒng)一前移具體解決辦法，旨在提升伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，為井下作業(yè)順利進(jìn)行提供保障。

關(guān)鍵詞：液壓伺服系統(tǒng)；驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)；分析

一、引言

井下液壓伺服控制系統(tǒng)廣泛地被應(yīng)用于工程機(jī)械應(yīng)用領(lǐng)域，該控制系統(tǒng)依據(jù)液壓傳動(dòng)機(jī)理對(duì)故障實(shí)施排查，并且集小體積、小質(zhì)量、寬調(diào)速范圍等優(yōu)勢(shì)于一身，更容易對(duì)故障進(jìn)行檢查，保證控制工作的順利完成，實(shí)現(xiàn)施工安全。于井下液壓伺服控制系統(tǒng)中對(duì)其驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，使得井下液壓伺服系統(tǒng)性能更優(yōu)穩(wěn)定性更強(qiáng)，對(duì)于保證液壓伺服控制系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行提供保障。在井下液壓驅(qū)動(dòng)作業(yè)中，交交變頻器應(yīng)用普遍，這是由于其利用晶閘管實(shí)現(xiàn)控制，晶閘管的內(nèi)存量可以實(shí)現(xiàn)很大數(shù)值，同時(shí)交交變頻器價(jià)格很低，有利于實(shí)現(xiàn)低速條件下較高的電機(jī)性能。本文針對(duì)交交變頻器在線計(jì)算無(wú)法滿足帶載值隨時(shí)改變的井下液壓伺服系問(wèn)題，所以下文對(duì)一些頻段點(diǎn)進(jìn)行離線計(jì)算，在離線基礎(chǔ)上討論優(yōu)化問(wèn)題，使得其輸出較好的對(duì)稱波。

二、小數(shù)分頻實(shí)現(xiàn)原理

由于離線計(jì)算方式可以做出有限的頻段求解，即離線能做到的在于液壓伺服控制的有級(jí)調(diào)速（速度變化值僅在幾個(gè)固定值當(dāng)中變化），所以針對(duì)這一缺點(diǎn)，很早之前就已經(jīng)出現(xiàn)了小數(shù)分頻的說(shuō)法，但是出于電源波取值非整和換流波因素，小數(shù)分頻的說(shuō)法發(fā)展很慢。該文中實(shí)現(xiàn)了對(duì)換流波頭的位移保證系統(tǒng)平穩(wěn)狀態(tài)。小數(shù)分頻相比于整數(shù)分頻而言，其運(yùn)行更為復(fù)雜，因?yàn)檎麛?shù)操作是存在一定時(shí)間間隔的，小數(shù)操作則間隔時(shí)間極短，幾乎存在連續(xù)操作狀態(tài)，小數(shù)分頻不存在一個(gè)定數(shù)的周期間隔，這是和整數(shù)分頻的最大的不同之處。

[摘要]伺服電機(jī)比步進(jìn)電機(jī)性能更優(yōu)越，隨著現(xiàn)代電機(jī)控制理論的發(fā)展，伺服電機(jī)控制技術(shù)成為了機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的重要組成部分，并正朝著交流化、數(shù)字化、智能化方向發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]數(shù)控系統(tǒng)伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)

近年來(lái)，伺服電機(jī)控制技術(shù)正朝著交流化、數(shù)字化、智能化三個(gè)方向發(fā)展。作為數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，伺服系統(tǒng)將電力電子器件、控制、驅(qū)動(dòng)及保護(hù)等集為一體，并隨著數(shù)字脈寬調(diào)制技術(shù)、特種電機(jī)材料技術(shù)、微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制技術(shù)的進(jìn)步，經(jīng)歷了從步進(jìn)到直流，進(jìn)而到交流的發(fā)展歷程。本文對(duì)其技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)作簡(jiǎn)要探討。

一、數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)

（一）開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)。開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)不設(shè)檢測(cè)反饋裝置，不構(gòu)成運(yùn)動(dòng)反饋控制回路，電動(dòng)機(jī)按數(shù)控裝置發(fā)出的指令脈沖工作，對(duì)運(yùn)動(dòng)誤差沒(méi)有檢測(cè)反饋和處理修正過(guò)程，采用步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)器件，機(jī)床的位置精度完全取決于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角精度和機(jī)械部分的傳動(dòng)精度，難以達(dá)到比較高精度要求。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不可能很高，運(yùn)動(dòng)部件的速度受到限制。但步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、成本低，且其控制電路也簡(jiǎn)單。所以開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)多用于精度和速度要求不高的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。

（二）全閉環(huán)伺服系統(tǒng)。閉環(huán)伺服系統(tǒng)主要由比較環(huán)節(jié)、伺服驅(qū)動(dòng)放大器，進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)裝置和直線位移測(cè)量裝置組成。對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的移動(dòng)量具有檢測(cè)與反饋修正功能，采用直流伺服電動(dòng)機(jī)或交流伺服電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)部件。可以采用直接安裝在工作臺(tái)的光柵或感應(yīng)同步器作為位置檢測(cè)器件，來(lái)構(gòu)成高精度的全閉環(huán)位置控制系統(tǒng)。系統(tǒng)的直線位移檢測(cè)器安裝在移動(dòng)部件上，其精度主要取決于位移檢測(cè)裝置的精度和靈敏度，其產(chǎn)生的加工精度比較高。但機(jī)械傳動(dòng)裝置的剛度、摩擦阻尼特性、反向間隙等各種非線性因素，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性有很大影響，使閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)安裝調(diào)試比較復(fù)雜。因此只是用在高精度和大型數(shù)控機(jī)床上。

目前，在我國(guó)各油田的抽油機(jī)總數(shù)已超過(guò)10萬(wàn)臺(tái)，是各油田的主要耗能設(shè)備。按每臺(tái)電機(jī)容量30KW（實(shí)際上不止于此，在油田使用最多的是37KW和45KW電機(jī)，部分使用55KW和75KW電機(jī)）計(jì)算，裝機(jī)總?cè)萘吭谌偃f(wàn)千瓦以上。作為油田生產(chǎn)中使用最多的耗能設(shè)備，抽油機(jī)拖動(dòng)電機(jī)的負(fù)載率普遍較低，造成能源浪費(fèi)。

在實(shí)際開(kāi)采作業(yè)過(guò)程中，抽油機(jī)受油井的井深、油質(zhì)、雜質(zhì)、含沙量、含水量等諸多客觀因素的影響，須調(diào)整作業(yè)沖次、沖程，甚至更換電機(jī)、改變電機(jī)的功率；同時(shí)，由于油田所處地理位置、緯度的不同，以及所處地區(qū)的氣候等自然因素，也會(huì)對(duì)開(kāi)采作業(yè)產(chǎn)生影響，要求抽油機(jī)根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行相應(yīng)的速度調(diào)整。

鑒于以上所述油田抽油機(jī)的技術(shù)要求以及使用的社會(huì)效益，抽油機(jī)對(duì)電機(jī)控制系統(tǒng)的基本要求是：

☆大范圍的、穩(wěn)定可靠的無(wú)級(jí)調(diào)速；

☆具有比較顯著的節(jié)電效果。

一、IMS系列油田抽油機(jī)伺服調(diào)速節(jié)能控制柜