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3 驱动装置的反击式粉碎机发展

FANUC的驱动装置主要由3部分组成：电源、板式输送链放大器、控制 。
电源主要把交流变为直流  ，把泵升电压送回电网或加以处理  ，在电源故障时冷矿筛进行保护等功能 。

早期开发的晶闸管伺服系统控制简单  ，速度范围能满足一般数控机床的需要  ，由于晶闸管额定电流大  ，短时间过电流能力强  ，因此对大惯量直流伺服电机可以发挥过负荷、高速、高加减速的特点 。控制一般采用移相控制的方法 。晶闸管伺服系统的缺点是功率转煤粉振动筛换的频率较低  ，只能是电网的频率50Hz或者高达300Hz 。因此  ，其伺服装置低速电流波动较大、调速范围不大、快速响应慢 。

由于上述原因  ， 从技术上FANUC又推出了PWM(脉冲宽度调制YZS系列小型振动电机)控制的电路 。比如  ，以固定的频率调制直流电源电压V0  ，当方波的占空比△t/T0变化时  ，输出平均电压V1为：

V1=[△t/T0]V0 (3胶带机)

然这种电压的波形也是脉动的  ，但是由于调制的频率可以达到很高  ，因此波形仍然可以很好 。从上述原理看出  ，PW筛粉机M的特点可以使系统的快速性提得很高 。如果采用晶体管  ，其动态调节时间比可控硅快  ，但允许的电流较小  ，因此比较适合中、小功率的驱动电路 。

除了直流进给电机外  ，FANUC的交流电机也采用PWM控制 。交流电机的控制  ，是通过交流、直流、交流的原石料破碎机理产生交流电压去控制交流电机 。首先电网的交流电压经过整流变成直流电压  ，供电给逆变器  ，它把直流磁路  ，减小低速脉动 。这种电机非常适合数控车床和数控vwin德赢网官方下载机床的应用 。除此以外  ，FANUC还开发了与机床主轴直连的主轴电机  ，油冷主轴电机 。为了简化变成交流；而逆变器是由PWM控制的  ，通过PWM电路  ，变化交流电压的幅值  ，频率低时  ，输出电压的幅值也低  ，频率高时  ，由于采用PWM的控制  ，输出电压的幅值也高 。这样就达到变频的同时也改变了电压 。不但进给驱动系统采用这个原理；而且交流主轴电机的调速也是如此 。一般频率为3kHz～10kHz 。

伺服技术的发展与电力电子技术的发展有关  ，上世纪50年代初使用的功率电子器件为电子管、闸流管  ，体积大、寿命短、效率低；60年代之后  ，又相继出现了晶闸管SCR(可控硅整流器)、功率晶体管GTR、功率场效应管MOSFET、绝缘栅三极管IGBT、智能功率模块IPXZS系列旋转筛M等 。把功率放大、触发控制、驱动、保护电路集成在一起 。这些器件的出现  ，大大提高了系统的控制性能及集成度、可靠性  ，从而缩小了尺寸  ，降低了成本 。

4锤式打砂机 控制技术的发展

FANUC为了提高伺服装置的性能和实现数控系统的功能  ，对控制技术不断进行改进 。其中最重要的控制功能为HRV控制 。如图2所示 。FANUC的CNC采用交流伺服电机  ，实际流过绕组的电流为交流电流 。这砂石生产线有二种方法可以进行控制：(1)电流控制环和控制都为AC量；(2)通过坐标变换电流变量为DC量进行控制 。现在一般采用后者进行控制 。也称矢量变换控制 。矢量控制原理为：交流电机中  ，转子由定子绕组感应的电流产生磁场；而定子电流含两个成份  ，一个影响激磁磁场  ，另一个影响电机输出转矩 。这两个电流成份在定子耦合在一起  ，为了使交流电机应用在既需要速度又需要转矩控制的场合  ，必须把影响转矩的电流成份解耦控制  ，采用磁通向量控制法就可以分离这两个成份  ， 并进行独立控制 。HRV就是基于后者的控制 。由于采用DC控制  ，它的控制特性不取决于电机的速度(即电流的频率)  ，从速度控制的观点出发  ，这意味着由转矩指令决定的实际的转矩与电机的速度无关 。交流异步电机虽然价格便宜、结构简单  ，早期由于电力电子器件笨重、落后  ，控制理论陈旧  ，控制性能差  ，所以交流电机很长时间没有在NC系统上得到应用 。随着电力电子技术的发展  ，1971年  ，德国西门子的Blaschke发明了交流异步机的磁通矢量控制法；1980年  ，德国人Leonhard为首的研究小组在应用微处理器的矢量控制的研究中取得进展  ， 使矢量控制实用化 。上世纪70年代末  ，NC机床逐渐采用异步电机为主轴的驱动电机 。对现代数控系统  ，伺服技术取得的最大突破可以归结为：交流驱动取代直流驱动、数字控制取代模拟控制(或者把它称为软件控制取代硬件控制) 。这两种突破的结果产生了交流数字驱动系统  ，特别是数字信号处理器DSP的应用  ，系统的计算速度大大提高  ，采样时间大大减少 。使伺服系统性能改善、可靠性提高、调试方便、柔性增强 。因而推动了数控机床高精高速加工技术的发展 。

图2 HRV控制框棒磨式制砂机图

HRV是“高响应矢量”(High Respons Vector)的意义 。所谓HRV控制是对交流电机矢量控制从硬件和软件方面进行优化  ，以实现伺服装置的高性能化  ，从而使数控机床的加工达到高速和高精；为了实现高速和高精  ，进给伺服装置的HRV主要控制：(1)对输入指令具有高精高速的响应；减少采样时间  ，对电流进行高精度检测；优化软件设计  ，对电流和速度进行控制  ，以加大速度增益和位置增益  ， 从而提高改善系统的性能；(2)对外部的干扰具有良好的鲁棒性；(3)采用高精度编码器； (4) 设置HRV滤波器  ， 减少机械谐振影响 。通过以上措施可使系统的速度增益达到5000%  ，位置增益达到300/秒 。而主轴伺服装置的HRV主要控制：(1)设置H移动式皮带输送机RV滤波器  ，减少机械谐振影响  ，加大速度增益；提高系统稳定性；(2)精调加减速  ，提高同步性；(3)降低高速时绕组温升 。

5 采用惯性振动器数字伺服的自调谐技术  ，方便于调试

为了使用户方便调试  ， 对伺服装置  ， FANUC 还设计了“ Servo Guide”软件工具 。它采用自调谐(self tuning)技术通过计算机可自jzo振动电机动地把伺服参数进行设定  ，并显示运转的波形  ，使伺服系统方便、准确、快速地调试和进行维修 。 (