社会中的伺服系统技术发展
简介:无刷电机和直流电机已经实现了产品化,并在计算机外围设备和机械设备中得到了广泛的应用。伺服系统在工业自动化领域扮演着重要角色,这篇文章将探讨其发展历程。
(1)直流伺服系统
伺服技术的进步经历了从液压到电气的转变。根据驱动电机类型,电气伺服系统分为直流(DC)伺服系统和交流(AC)伺服系统。在50年代,无刷电机和直流电机进入市场并被广泛用于计算机外围设备及机械设备。而70年代是直流伺服电机应用最为普遍的时期。
(2)交流伺服系统
从70年代末到80年代初,由于微处理器技术、大功率高性能半导体功率器件技术以及永磁材料制造工艺的成熟及其性能价格比的提升,交流伺服技术逐渐成为主导。交流驱动技术已成为实现工业自动化基础之一,并将取代直流驱动。
交流伺伏按采用的驱动方式分类主要有两种:永磁同步(SM型)电动机与感应式异步(IM型)电动机会采用不同的控制策略。其中,永磁同步 电动机会在低速性能上表现优越且可实现弱磁高速控制,以适应高精度需求,而感应式异步则因结构坚固、造价低廉而具备良好的发展前景,但由于复杂性较大目前未得到普及。
执行元件通常为三相鼠笼异步马达,而变换器则使用智能功率模块IPM。为了提高静态与瞬态性能,可采用位置与速度闭环控制策略,其中单片机用于调节以获得更佳控制效果。此外,比例调节器可以用来限制暂态现象,以确保安全运行。
(3)交直流比较
虽然直接比较两个类型显然具有挑战性,但我们仍能发现它们各自优势所在。一方面,交流传输效率更高且不受频繁换向影响;另一方面,对于需要精细调整或快速反应的情况,如飞行航天、医疗等场合,则可能偏好选择更灵活、高精度但成本较高的DC方案。此外,在某些特殊情况下,如需长时间工作或对空间要求极限的情况下,也会倾向于选择DC解决方案。但总体而言,大多数现代应用都倾向于采用AC解决方案,因为它提供了更多灵活性和经济性,从而促使市场趋势朝着AC方向发展。
服务功能
随着全球范围内工业自动化需求日益增长,同时消费者对于产品质量、效率及便捷性的追求不断提升,我们预见未来几年内,将看到以下几个关键趋势:
交换升级:随着新一代交替旧一代,不仅是因为老旧装备更新,更是在寻找更加先进、有效果力的解决方案。
数字全面整合:数字信号处理能力增强,使得整个过程更加智能化,有助于提高生产效率。
新型半导体材料:GTR,MOSFET,IGBT等新型电子开关出现,为改善能耗特点提供新的途径。
高集成设计: 集成了多个功能作为一个小巧模块,可以减少安装空间并降低维护成本。
晚近网络通信接口: 能够通过局域网进行数据共享,便利管理远程监控,让操作变得更加简单快捷。
总结:
综上所述,我们可以看出,随着科技创新不断推进,以及用户对品质标准越发严格,因此未来几年间我们会见证一次又一次关于如何通过各种方式优化生产线以满足这些需求的一系列革新。这也意味着对于那些能够迅速适应这一变化并推出符合市场需求产品的人来说,他们将占据领先地位,并因此获得竞争优势。而那些迟缓响应或无法快速适应这种转变的人们,将面临生存危险。在这个快速变化世界里,只有持续学习并投入研发才能保持竞争力。如果你想了解更多关于这类主题的话题,请继续阅读相关资料以深入理解最新潮流。