数控火焰切割机直线驱动电机应用介绍

    近年来，机械等相关行业呈现出更为细化深入的发展趋势，企业对于所服务行业及服务类型也在逐步调整，这一方面也是为了适应市场的变化；但另一方面也对加工设备的要求有所提高。以数控火焰切割机为例，大幅面火焰切割加工正成为市场热点，以龙门式结构为主的大跨度、长幅度的数控火焰切割机能够更好的满足企业批量化、规模化的生产加工需求。但我们同时也需要指出的是，长达20多米的移动幅面的确能够较好的满足生产加工，但对于数控火焰切割机本身也提出了相应的要求：即如此大跨度的移动距离，数控火焰切割机能够保证运行精度和速度？以下嘉倍徳科技将为您详细解答。
    数控火焰切割机驱动单元包括驱动装置和电机两部分，对驱动单元的选购主要在于驱动装置的选择，因为电机是通用的部件，性能差别只存在于不同的厂家和型号。
　　驱动电机主要可分为：反应式步进驱动电机、混合式（也称永磁反应式）步进驱动电机和伺服驱动电机三大类。
    与传统的传动方式相比，直线电机的“直接驱动”方式具有更高的动态特性和控制精度，更高的进给速度和加速度，更长的使用寿命，以及更低的振动噪声和更小的磨损。这些特性使其在数控火焰切割机领域的应用迅速发展，而激光切割作为无切削力加工，采用直线电机进给驱动有着无可比拟的优势。
    反应式步进驱动电机的转子无绕组，由被励磁的定子绕组产生反应力矩实现步进运行。混合式步进电机的转子用较久磁钢，由励磁和永磁产生的电磁力矩实现步进运行。步进电机受脉冲的控制，通过改变通电的顺序可改变电机的旋转方向，改变脉冲的频率可改变电机的旋转速度。步进电机有一定的步距精度，没有累积误差。但步进电机的效率低，拖动负载的能力不大，脉冲当量不能太大，调速范围不大。目前步进电机可分为两相、三相、五相等几种，常用的是五相步进电机。在过去很长一段时间里，步进电机占很大的市场，但目前正逐步为伺服电机所取代。
　　目前常用的数控火焰切割机伺服电机是交流伺服电机，在电机的轴端装有光电编码器，通过检测转子角度用以变频控制。从较低转速到较高转速，伺服电机都能平滑运转，转矩波动小。伺服电机有较长的过载能力，有较小的转动惯量和大的堵转转矩。伺服电机有很小的启动频率，能很快从较低转速加速到额定转速。
    伺服驱动器有两种。一种采用脉冲控制方式，此种驱动器与电机闭环，但不反馈到数控系统，这种驱动器在某种程度上可称为开环控制的伺服控制。另一种采用电压控制方式，通过电压的高低进行电机的转速控制，电机的反馈信号通过驱动器反馈到数控系统进行位置控制。
    数控火焰切割机采用交流伺服电机作为驱动器件，可以和直流伺服电机一样构成高精度，高性能的半闭环或闭环控制系统。由于交流伺服电机内是无刷结构，几乎不需维修，体积相对较小，有利于转速和功率的提高。目前已经在很大范围内取代了直流伺服电机。采用高速微处理器和专项使用数字信号处理机(DSP)的全数字化交流伺服系统出现后，原来的硬件伺服控制变为软件伺服控制，一些现代控制理论中的先进算法得到实现，进而大大地提高了伺服系统的性能，因此伺服单元能非常大的提高加工效率及加工精度，但伺服驱动单元的价格也较高。随着伺服控制技术的逐步提高，目前伺服驱动单元正逐步成为驱动单元的主力军，伺服驱动单元的价格也在逐步减低。
　　选择数控火焰切割机驱动单元时，也要考虑驱动单元的价格在整台数控机床中的比例。整台数控机床价格较低的一般选择步进驱动单元，而价格较高的机床选择伺服驱动单元。但选择驱动单元的同时，也要考虑驱动单元与数控系统的匹配问题，选择闭环控制系统时必须选择闭环的伺服驱动单元。交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以，在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素，选用适当的控制电机。
    而嘉倍徳科技所推荐的数控火焰切割机直线电机的主要性能优势体现在以下几个方面：
一、直线电机的原理
　　直线电机是指一种利用电磁感应原理，将电能直接转换成直线运动动能的驱动装置，它是一种能实现往复直线运动的电动机。全世界靠前条商业运营线的磁悬浮列车——上海磁浮列车就是采用此原理实现的。
二、直线电机与传统旋转电机相比其应用优势
　　1.速度快，加速度大；
　　2. 精度高；
　　3.无机械磨损，寿命长；
　　4. 传动系统结构简单，效率高；
　　5. 噪音低，运行安静。
　　直线电机与传统旋转电机各参数比较：
三、直线电机在激光数控火焰中的应用
　　一方面，随着技术的发展，直线电机的性能不断提高，成本日益下降，为其广泛的应用创造了条件；另一方面，激光数控火焰应用行业如钣金行业不断地对切割质量和切割效率提出更高的要求。为此，直线电机驱动的激光数控火焰应运而生。因其速度快、加速度大、定位精度高，而深受市场上中高等客户的青睐。

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