[00357387]数字化交流伺服进给驱动装置的开发

1.成果内容简介：集高精度、高效率、高柔性于一身的数控机床是机械加工业的加工母机，在国民经济的发展中，占有极其重要的地位。数控机床的电气电子系统主要由计算机数控(CNC)系统、进给伺服驱动和主轴驱动系统组成。根据数控系统发出的命令要求，伺服系统准确快速地完成各坐标轴的进给运动，与主轴驱动相结合，实现对工件的高精密度与加工。因此，伺服驱动系统是数控机床的一个重要组成部分，它的性能对零件的加工精度与加工效率都有重要的影响。鉴于调整数字信息号处理器(DSP)国内价格较高，也没有电流环控制算法的专用处理芯片，该专题总体方案是速度环控制，采用16位单片机实现数字化，以取得控制算法上的灵活性，这样可用一个单片机来完成，既简化结构，降低成本，又能满足实际要求。在功率等级、调速比、速度误差、转速范围、保护功能等主要指标方面，均与国外基本一致。2.技术关键：(1)永磁同步伺服电机磁场定向技术。(2)高电流动态响应的逆变器及高频功率开头关器件的安全保护和驱动技术。(3)数字化交流伺服系统的结构及设计方法。(4)磁极、速度信号的高精度、快速检测及处理。(5)电流环控制及分析计算和数字化处理。(6)系统的快速性和低速转矩脉动运行的问题。(7)永磁同步电机的弱磁控制技术。数字化交流伺服驱动装置，由交流永磁伺服电机、正流器-逆变器、传感器、电缆等组成。通过实际开发研究表明：一台17Nm左右的交流永磁伺服电机造成价为4000元，售价6000元，利税约2000元。控制器一台造价为12000元，售价16000，利税4000元。也就是说，一台数字化交流伺服装置可得利税6000元。如果每年销售500套，则每年利税约3000万元，产值可达1.2亿元。应用数字化交流伺服进给驱动装置后，可以提高数控机床的性能，使机床性能提高到一个新水平，其社会效益也是显而易见的。数字化交流伺服进给驱动装置图纸齐全，可用于生产。