概述我國伺服驅(qū)動系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展情況

我國在20世紀80年代初期通過引進、消化、吸收國外先進技術(shù)，又在國家“七五”、“八五”、“九五”期間對伺服驅(qū)動技術(shù)進行重大科技項目攻關(guān)取得了很大成果。但由于產(chǎn)品可靠性等方面的原因，制約著我國數(shù)控機床的配套及應(yīng)用，從而影響我國裝備制造業(yè)的發(fā)展。一些機床廠家也不得不選用國外的伺服系統(tǒng)，使得國產(chǎn)數(shù)控機床在價格、交貨期、可靠性等方面均不占優(yōu)勢，更無心力開發(fā)市場需求的新品種，從而失去巨大的市場份額。

從公開的統(tǒng)計資料來看，CNC系統(tǒng)中75%以上的故障出自伺服部分。然而，近年來在國家不斷組織科技攻關(guān)的同時，一些民營高科技公司也為發(fā)展我國伺服驅(qū)動技術(shù)注入了新的活力。例如北京中寶倫自動化技術(shù)有限公司在國家沒有投入一分錢的情況下，以市場為導向，不斷開發(fā)新產(chǎn)品，1994年開發(fā)成功PDC系列直流伺服系統(tǒng)，扭矩從1N？m至44.1N？m共有七個規(guī)格的寬調(diào)速直流伺服電機，采用國際上最新一代的功率器件——IPM、PWM控制，調(diào)制頻率達到15kHz，有效地克服了以往SCR控制時電流斷續(xù)所產(chǎn)生的換向火花對于換向器的燒蝕，可使碳刷壽命延長1倍以上。1997年底該公司又開發(fā)成功PAC系列交流伺服系統(tǒng)，與蘭州電機廠引進德國Siemens公司1FT5系列的94個規(guī)格的無刷交流伺服電機相配套。轉(zhuǎn)速系列有1，200r/min、2，000r/min、3，000r/min、4，000r/min、4，500r/min、6，000r/min，扭矩范圍0.15～90N·；2000年11月又根據(jù)市場需求，開發(fā)出PAC-P系列數(shù)字化位置型交流伺服系統(tǒng)。這些產(chǎn)品推向市場后，取得了很好的社會效益及經(jīng)濟效益，得到北京第一機床廠、清華大學精密儀器廠、青海第一機床廠等廠家認可，與XA5750滑枕銑床、XA718立式銑床、XA2412/2410龍門銑床和XKA5032數(shù)控立式銑床、數(shù)控異型螺桿銑床、XKA8132/8140數(shù)控銑床等配套。

除此之外，也應(yīng)用于復(fù)合材料成型機械、汽車子午胎一段、二段成型及裁斷機械、衛(wèi)星風洞群控制、電子元件材料切割、編帶等領(lǐng)域。目前，近200臺應(yīng)用于國內(nèi)各大汽車子午胎生產(chǎn)線，每日24h連續(xù)運行。除在國內(nèi)應(yīng)用外，從1997年開始，該公司部分產(chǎn)品由北京第一機床廠配套出口到德國、加拿大、澳大利亞等國家。從1994年至今售出將近1000臺套交/直流伺服系統(tǒng)，幾年來無一臺返修，根據(jù)該公司記錄數(shù)字來看，只有8臺均由于用戶接線錯誤而導致保險電阻、電源回路及接口元器件燒壞。使用中寶倫產(chǎn)品的用戶改變了對于國產(chǎn)伺服系統(tǒng)可靠性不好的看法。華中數(shù)控系統(tǒng)有限公司、珠峰數(shù)控公司、航天數(shù)控公司、中科院電工所等單位通過實施國家科技項目攻關(guān)，已能夠向各機床制造廠配套自身數(shù)控系統(tǒng)所需要的伺服系統(tǒng)，還應(yīng)用于一些老設(shè)備技術(shù)改造。洛陽軸承研究所自主研發(fā)高速電主軸，已應(yīng)用于軸承磨床、印刷電路板銑、鉆等方面。

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