La historia del desarrollo de los servomotores

Desde que la división Indramat de la empresa alemana Mannesmann Rexroth lanzó oficialmente el servomotor y sistema de accionamiento de CA de imán permanente MAC en la Feria Comercial de Hannover en 1978, esto indica que esta nueva generación de servotecnología de CA ha entrado en la etapa práctica. A mediados y finales de la década de 1980, todas las empresas tenían líneas de productos completas. Todo el mercado de servos se ha movido hacia los sistemas de CA. Los primeros sistemas analógicos tenían deficiencias como la deriva del punto cero, la antiinterferencia, la confiabilidad, la precisión y la flexibilidad, y no podían cumplir completamente con los requisitos del control de movimiento. En los últimos años, con la aplicación de microprocesadores y nuevos procesadores de señales digitales (DSP), han surgido sistemas de control digital. La parte de control puede realizarse completamente mediante software, que se denominan servosistemas de CC y servosistemas de CA de imán permanente trifásico, respectivamente. .

Hasta ahora, la mayoría de los servosistemas eléctricos de alto rendimiento utilizan servomotores de CA síncronos de imanes permanentes, y la mayoría de los variadores de control utilizan servosistemas de posición totalmente digitales con un posicionamiento rápido y preciso. Los fabricantes típicos son Siemens, Kollmorgen, Panasonic y Yaskawa.

Pequeños servomotores y variadores de CA lanzados por Yaskawa Electric Company de Japón, de los cuales la serie D es adecuada para máquinas herramienta CNC (velocidad máxima 1000 r/min, par de torsión 0,25 ~ 2,8 n.m) y la serie R es Adecuado para robots (velocidad máxima 3000 r/min, par 0,016 ~ 0,16 n). Luego se introducen las seis series de M, F, S, H, C y G. En la década de 1990, se lanzaron las nuevas series D y R. Desde la antigua serie de unidades de onda rectangular y control de microcontrolador 8051 hasta unidades de onda sinusoidal, 80C, 154CPU y control de chip de matriz de compuertas, la ondulación del par se reduce del 24% al 7% y se mejora la confiabilidad. De esta manera, solo tomó unos pocos años formar ocho series (rango de potencia 0,05 ~ 6 kW) de sistemas relativamente completos, que satisfacen las necesidades de maquinaria de trabajo, mecanismos de manipulación, robots de soldadura, robots de ensamblaje, piezas electrónicas, maquinaria de procesamiento, prensas de impresión, etc. Máquina bobinadora de alta velocidad, máquina bobinadora y otras necesidades diferentes.

Fanuc, famosa por la producción de máquinas herramienta CNC, también lanzó los servomotores de CA de imán permanente de la serie S (13 especificaciones) y la serie L (5 especificaciones) a mediados de la década de 1980. La serie l tiene un momento de inercia pequeño y una constante de tiempo mecánica pequeña, y es adecuada para servosistemas de posición que requieren una respuesta particularmente rápida.

Otros fabricantes japoneses, como Mitsubishi Electric (series HC-KFS, HC-MFS, HC-SFS, HC-RFS y HC-UFS), Toshiba Seiki (serie SM), Ogawa Nana Iron Works ( Serie BL), Sanyo Electric (serie BL), Lishi Electric (serie S) y muchos otros fabricantes también han ingresado al mercado de servos de CA de imán permanente.

Los servomotores de CA de la serie MAC de la división Rexroth Indramat de Alemania tienen 7 números de bastidor y 92 especificaciones.

Los servomotores de CA de imán permanente trifásicos de la serie IFT5 producidos por Siemens de Alemania se dividen en dos categorías: tipo estándar y tipo corto, con un total de 8 bastidores y 98 especificaciones. Se dice que el peso de esta serie de servomotores de CA es solo la mitad del de los servomotores de CC de la serie IHU con el mismo par de salida. El controlador de modulación de ancho de pulso de transistor correspondiente de la serie 6SC61 puede controlar motores de hasta seis ejes.

Alemania Bosch produce imanes permanentes de ferrita serie SD (17 especificaciones) e imanes permanentes de tierras raras serie SE (8 especificaciones), servomotores de CA y controladores de accionamiento Servodyn serie SM.

Gettys, un conocido fabricante estadounidense de servodispositivos, alguna vez produjo servomotores de CA de la serie M600 y servovariadores de la serie A600 como el departamento de control de movimiento de Gould Electronics. Más tarde, se fusionó con AEG, se restauró el nombre Gettys y se lanzó el servosistema de CA totalmente digital A700.

El departamento de accionamiento de la empresa A-B (ALLEN-BRADLEY) en los Estados Unidos produce 1326 servomotores de CA de imán permanente de ferrita y 1391 servocontroladores de CA PWM. El motor incluye 3 tamaños de bastidor y 30 especificaciones.

I.D. (Industrial Drives) es la división de accionamientos industriales de la famosa empresa americana Kollmorgen. Ha producido sucesivamente tres series de servomotores sin escobillas y servoaccionamientos BDS3 con especificaciones 465, 438+0: BR-265, 438+00, BR-365, 438+00, BR-565, 438+00.

Desde 1989, hemos lanzado una nueva serie de servomotores de CA de imán permanente dopados con alambre de oro, que incluye tres categorías: B (pequeña inercia), M (inercia media) y EB (a prueba de explosiones), con cinco números de base: 10. , 20, 40, 60, 80. Las unidades admitidas incluyen BDS4 (tipo analógico), BDS5 (tipo digital, incluido control de posición), Smart Drive (tipo digital) y la corriente continua máxima es 55 A. La serie Gold Wire representa el último nivel de tecnología servo AC de imán permanente contemporánea.

El interior de Irlanda era originalmente una sucursal en el extranjero de Kollmorgen y ahora está fusionada con AEG, famosa por su producción de servomotores de CC, motores de torsión de CC y servoamplificadores. Produce servomotores de CA de imán permanente SmCo y 8 controladores en 17 especificaciones, incluidos BHT1100, 2200 y 3300.

El grupo francés Alstom produce servomotores de CA de la serie LC (tipo largo) y de la serie GC (tipo corto) de 14 tamaños en su fábrica de Parvex en París. También produce variadores de velocidad de la serie AXODYN.

La antigua Unión Soviética desarrolló dos series de servomotores de CA para máquinas herramienta CNC y servocontrol de robots. Entre ellos, la serie дby utiliza imanes permanentes de ferrita y tiene dos tamaños de marco. Cada tamaño de marco tiene tres longitudes de núcleo y dos datos de devanado. Hay 12 especificaciones en total. El rango de par continuo es de 7 ~ 35 Nm.2дд2дLa serie By utiliza tierras raras. Imán permanente, 6 marcos, 17 especificaciones, rango de torsión 0,1 ~ 170 N.m, controlador de soporte 3 дб.

En los últimos años, Panasonic Corporation de Japón ha lanzado la serie MINAS de servosistemas de comunicación de fuente completa. Entre ellos, el servomotor de CA de imán permanente tiene la serie MSMA de pequeña inercia, con potencias que van de 0,03 a 5 kW y un total de 18 especificaciones. Hay tres series de motores de inercia media, a saber, MDMA, MGMA y MFMA, con potencias que oscilan entre 0,75~4,5 kW y 4,5 kW y 23 especificaciones. La potencia del motor de gran inercia de la serie MHMA varía de 0,5~5kW a 5kW, con un total de 7 especificaciones.

El servomotor de CA de imán permanente totalmente digital y su sistema de accionamiento desarrollado por la empresa Samsung de Corea del Sur en los últimos años. Entre ellos, las series de servomotores AC de FAGA incluyen CSM, CSMG, CSMZ, CSMD, CSMF, CSMS, CSMH, CSMN, CSMX, con potencias que oscilan entre 15W y 5KW.

En la actualidad, el índice integral (Powerrate) se utiliza comúnmente como factor de calidad de los servomotores para medir y comparar el rendimiento de respuesta dinámica de varios servomotores de CA, CC y motores paso a paso. La tasa de cambio de potencia representa la relación entre el par continuo (nominal) del motor y el momento de inercia del rotor.

Según el cálculo y análisis de la tasa de cambio de potencia, se puede observar que los indicadores técnicos del servomotor de CA de imán permanente son la serie Goldline de American I.D., seguida de la serie IFT5 de Siemens. de Alemania.