目前大功率伺服電機直接驅動液壓泵還存在很多難點,,主要是 要求液壓泵的轉速范圍非 常大,一般的液壓泵最低轉速為600r/min,,液壓泵即使在10r/min以下都可正常工作,。
大功率交流伺服電機及其控制技術大功率交流伺服電機的出現(xiàn)是 近10年產(chǎn)生的新產(chǎn)品。目前技術上主要應用開關磁阻電動機(SMR),,它具有簡單可靠、可在較寬的轉速和轉矩范圍內(nèi)高效運行,、四象限運行,、響應速度快和成本低等優(yōu)點。其缺點是 :轉矩存在較大波動,、振動大,;系統(tǒng)具有非 線性特征,控制成本高,,功率密度低等,。
開平機交流伺服電機驅動控制單元由大規(guī)模集成電路、大功率整流模塊以及其它電子電力元器件等組成,。隨著電子技術的發(fā)展,,大功率交流伺服電機驅動控制單元的性能不斷提高,價格不斷下降,,促進了大功率交流伺服驅動技術的實現(xiàn)和推廣,,為在鍛壓裝備領域采用交流伺服驅動提供了可能。研究重點是 集中科研力量,,開發(fā)具有自主知識 產(chǎn)權的大功率交流伺服電機控制技術及相關應用技術,,為伺服壓力機發(fā)展提供堅實的基礎。

通過伺服電機實現(xiàn)對壓力機液壓,、位置的閉環(huán)控制技術不成熟。傳統(tǒng)的壓力機都是 通過比例閥、比例伺服閥對液壓,、位置進行控制,。需要研究專門的控制算法,使液壓在1~25MPa之間都具有高穩(wěn)定性與高精度,。
3)能量回收及能量管理系統(tǒng)的研究
為了更大的節(jié)能,,盡可能減少能量損失,需要把滑塊自重下降的勢能,、油缸卸壓產(chǎn)生的能量回收再利用,,目前尚沒這方面的成熟做法與經(jīng)驗。在能量管理方面,,由于瞬時功率比平均功率大很多倍,,在大型伺服壓力機中要做好能量調(diào)配,避免對電網(wǎng)造成沖擊,。
4)專用控制系統(tǒng)的研發(fā)
由于現(xiàn)有的壓力機多是 采用PLC控制,,但伺服壓力機采用液壓、速度閉環(huán)程序控制,,運算量大,,普通的PLC很難滿足需要。開平機組生產(chǎn)線伺服壓力機的控制系統(tǒng)采用工業(yè)PC進行控制,,必須開發(fā)專用的控制系統(tǒng),。
5)基于伺服壓力機的成形工藝優(yōu)化
每種沖壓零件的材料、形狀不同,,導致沖壓工藝截然不同,,比如靜音沖裁工藝,變速點的控制是 關鍵,;滑塊在一個工作循環(huán)內(nèi)需經(jīng)歷4種不同的速度,,其中擠壓過程還是 恒壓控制。因此開平機組生產(chǎn)線伺服壓力機只有與各種成形工藝優(yōu)化結合,,才能發(fā)揮出它的優(yōu)越性,。研究各種成形工藝的成形機理,建立適合該成形工藝的優(yōu)化參數(shù),,對于提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,、降低生產(chǎn)成本非 常重要。
6)伺服壓力機機身優(yōu)化設計
和傳統(tǒng)壓力機相比,,伺服壓力機由于具有節(jié)能,、降噪等優(yōu)點,其機身設計需要考慮的因素更多,,主要包括各種可能出現(xiàn)的極限工況,,工作頻次,,沖壓零件的復雜性等。長期以來,,國內(nèi)工程技術人員主要采用經(jīng)驗法與相似產(chǎn)品類比法進行設計,,國內(nèi)鍛壓機組產(chǎn)品存在體積大、質(zhì)量重,、控制精度差等缺點,,鋼材消耗是 開平設備機組制造企業(yè)產(chǎn)品成本控制的關鍵因素之一。國內(nèi)學者和工程技術人員經(jīng)過努力,,開發(fā)了有關的優(yōu)化軟件用于鍛壓機組床身部件局部優(yōu)化,,但仍主要停留在靜態(tài)設計階段,對機組系統(tǒng)動態(tài)加工過程考慮不多,,相應的機組可靠性問題沒有得到根本解決,,造成機組壽命降低,增加了機組維護成本,。因此伺服壓力機的機身設計需要形成鍛壓機組剛度,、強度和動態(tài)性能約束下的設計方法和技術體系,縮短與發(fā)達國家產(chǎn)品的設計制造差距,。
伺服壓力機是 本世紀初出現(xiàn)的新型鍛壓機組產(chǎn)品,,屬于一種高檔數(shù)控裝備。和傳統(tǒng)壓力機相比具有結構簡單,、效率高,、質(zhì)量高、降噪節(jié)能顯著等優(yōu)點,,改變了傳統(tǒng)壓力機工作特性不可調(diào)缺點,使成形裝備也具有了柔性化,、智能化的特點,,工作性能和工藝適應性大大提高,是 高新技術與傳統(tǒng)機械技術的結合,。
開平機組生產(chǎn)線伺服壓力機的關鍵技術包括:大功率交流伺服電機及其控制技術,,開發(fā)采用伺服電機直接驅動壓力機的主油泵、能量回收及能量管理系統(tǒng)的研究,、專用控制系統(tǒng)的研發(fā),、成形工藝優(yōu)化、機身優(yōu)化設計,、提高機組控制的柔性,。
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