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机电传动控制系统的基本要素与功能

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摘要:随着时代的发展和进步,越来越多的先进机电设备使用到了生产中,其对生产力起到了很大的促进作用。对于机电设备来说,传动控制系统是其核心的部分,因此,这就需要机电传动控制系统具有良好的性能,下面,本文就针对机电传动控制系统的基本要素及功能进行探究,来了解其究竟是具有哪些基本要素和功能来实现控制的。

关键词:机电设备;传动控制系统;基本要素;结构功能

0前言

近年来,科技水平的进步带动了机电传动控制系统的发展,机电传动控制系统也是越来越完善,从而有效地提高了机械设备的工作效率。机电传动控制系统的使用要求不同,也会造成其系统的结构组成不同,但是,对于机电传功控制系统来说,其主要是有相应的基本要素以及功能组成,而其究竟具有哪些基本要素与功能,这也是本文主要研究的重点内容。

1机电控制系统的分类

根据使用环境和使用内容的不同,就需要选择相应的机电控制系统,根据机电系统的组成原理来进行分类,可以将机电控制系统分为开环控制系统、闭环控制系统以及半闭环控制系统等3种类型。

1.1开环控制系统

对于开环控制系统来说,其只受到输入量的控制而产生相应的变化,对于每一个参考输入量来说,开环控制系统都会存在一个与之相对应的固定的工作状态,同时在开环控制系统中,也不存在相应的反馈回路,而反馈回路主要是将开环控制系统中的输出量经过不断地变换后,进而将其部分或者全部返回到相应的输入量,然后将相应的输入量进行输入到开环控制系统中。这种开环控制系统的控制以及驱动装置都是根据机床相应的坐标进给的控制信号,来实现将工作台推动到相应的指定位置。

1.2闭环控制系统

对于闭环控制系统来说,其系统控制的实现主要是有着反馈回路的作用,其系统的实际输出量就受到其输入量和输出量的双重影响,输出量主要是通过反馈回路来对输入量进行影响,而输入量又影响着其输出量,从而形成一种循环作用。全功能型的CNC机器人就是属于一种闭环控制系统,在其机床的传动控制系统中,其坐标的位置信息就是其直接的输入量,而这个输入量是通过相应的测量元件进行测量的,这个测量元件是在相应的工作平台上进行安装的,它一般为长光栅等位移的测量元件类型。

1.3半闭环控制系统

对于半闭环控制系统来说,其主要是将以交流和直流的伺服电动机角位移的信息数据作为其输出量,进而使用相应的圆光栅作为其反馈元件。半闭环控制系统也是目前大多数CNC机床所使用的控制系统,这主要是由于这种控制系统具有诸多的使用优势。半闭环控制系统其并没有将伺服电动机和工作台之间传动机构以及工作台自身包括在内,因此其系统在使用的过程中比较容易调整,使用比较方便。

2机电传动控制系统的基本要素和功能

2.1机械装置

在机电传动控制系统中,机械装置是实现机电传动的必要部分,其主要有输入部分、传动部分、转换部分、输出部分以及安装固定部分组成,机械装置的机械零件主要的类型形式包括齿轮、链轮、带轮以及涡轮等,进而组合形成相应的运动副,运动副进行组合就形成了传动链,比如,机电传动系统中的滚珠丝杠副机械装置,其主要由丝杠、滚珠以及螺母等零件组成,进而其将旋转运动的方式转变为直线运动的方式,或者将直线运动的方式转变为旋转运动的方式,它是传统的滑动丝杠机械装置的进一步改进,对于机电传动控制系统机械装置来说,其传动链是越短其传动的效果就会越好。

2.2执行装置

对于机电传动控制系统的执行装置来说,它主要是由电压、气压以及液压等元件来作为工作的动力源,这在机电传动控制系统中也比较常见,比如动力源为电的直流电动机、步进电动机、直流伺服电动机以及比例电磁铁等,都是机电传动控制系统的执行装置,对于直流电动机来说,其主要原理是根据相应的电流导体在其磁场的受力作用来实现电流的产生,进而带动相应的机械设备进行工作。在选择使用执行装置的时候,需要重点考虑相应的执行装置和机械装置是否协调和匹配,看其是否在低速、大扭矩以及大推力的场合下满足使用的要求。

2.3传感器与检测装置

对于机电传动控制系统的传感器与检测装置来说,其主要是体现一种检测的功能,传感器主要是针对被测的对象进行信息的获取,进而这个信息作为检测机电系统的所要依据和参考的物理量、生物量以及化学量,一般对于传感器来说,主要是将被测非电量进而转化为相应的电信号,从而用于显示以及构成相应的闭环控制系统。随着科技的发展,传感器和检测装置也朝着智能化和数字化方向发展,因此,在进行传感器与检测装置的选择中,也需要考虑其和使用条件的匹配性以及优越性。

2.4动力源

对于机电传动控制系统的动力源来说,其就是指带动或者驱动其电动机进行工作的电源、驱动其液压系统工作的液压源以及驱动其气压系统工作的气压源等,其主要对机电传动控制系统起到保证运转的功能。对于机电传动控制系统的动力源类型,主要包括直流调速器、交流伺服驱动器、变频器以及步进电动机驱动器等,而其液压源主要是指液压站,气压源主要是指空压站,在进行使用的时候,一定要注意动力源和执行器以及机械部分是否匹配。对于伺服驱动器的动力源来说,其主要是通过功率的驱动单元来实现对输入的三相电进行整流,整流好的三相电在通过三相正弦电压逆变器变频来实现对三相永磁式的同步交流伺服电机的驱动。

2.5信息处理与控制装置

对于机电传动控制系统的信息处理与控制装置来说,其主要是起到控制的作用,这也是机电传动控制系统的核心部分,机电传动控制系统要想实现传动的效果,其全程都是通过相应的控制手段来实现的,其主要是通过各种控制器来与相应的控制部件进行协调匹配,进而实现预期的控制功能。由于信息处理与控制装置是机电传动控制系统的核心部件,其也占据了机电传动控制系统一半的成本,随着时代的发展,信息技术与控制技术也在不断地提高,对于机电传动控制系统来说,信息技术与控制技术的先进性也直接决定了其竞争力的强弱。

结语

机电传动控制系统在生产中使用十分广泛,其对生产力的提高也是有着积极的影响,气系统的性能也是主要依靠着相应的基本要素和功能来体现的,随着时代的发展,机电传动控制系统也要与时俱进,不断进行改善和突破才能更好地应用带生产发展中去。

参考文献

[1]李永红.浅谈机电传动控制系统的基本要素和功能分析[J].工业设计,2017(5):169-170.

[2]王建农.机电传动控制系统的基本要素和功能[J].民营科技,2012(8):97.

[3]肖中俊.机电传动控制技术及设计方法探究[M].北京:中国水利水电出版社,2016.

作者:吴晓帆 单位:广东省国防科技高级技工学校

机电传动控制系统的基本要素与功能责任编辑:张雨    阅读:人次