直動軸サーボドライブ技術とその制御方式

Jan 22, 2026 伝言を残す

CNC 工作機械の誕生以来、送り駆動テクノロジーは 3 つの段階を経てきました。ステッピング モーター駆動の送り軸サーボ システム、-閉ループ DC サーボ システム、そして現在広く使用されている AC サーボ システムです。-送り駆動技術は発展・変化を続けてきましたが、その基本的な伝達方式は常に「回転モーター+ボールねじ」方式であり、工具やワークテーブルなどの制御対象の移動軌跡は直線的です。直線運動は中間の機械的変換を介して間接的にのみ得られるため、一連の問題が生じます。

 

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特に細いボールネジは剛性の弱点となるため、中間トランジションリンクはトランスミッションシステムの剛性を低下させます。初期の始動段階と制動段階でのエネルギー消費は、CNC 工作機械の機械的共振の原因でもある中間コンロッドの弾性変形を克服するために費やされます。次に、中間リンクにより運動の慣性が増大し、システムの速度と変位の応答が遅くなります。製造精度の限界により、デッドゾーンと摩擦は避けられません。非線形の六角形のヤシ、畑、雪、および低塵のカササギ システムからどのような情報が得られるでしょうか?{4}}高出力半導体およびコンピュータ技術の発展に伴い、制御デバイスと制御原理は常に更新され、改善されています。-特に、PWM変調技術の広範な適用により、3つのループ構造(位置ループ、速度ループ、電流ループ)位置サーボシステムの制御理論と技術がますます成熟し、高レベルの迅速かつ正確な位置決めが実現されています。

 

高速および高速精密加工技術の急速な発展に伴い、CNC 工作機械の送り駆動システムに対する要求が高まっています。-従来の駆動方法で達成できる送り速度は、高速切削の要件を満たすには程遠いです。-

 

現代の加工技術のニーズに応えるため、「回転モーター+ボールネジ」方式ではなく、送り軸サーボで直接ワークテーブルを駆動します。そこで、中間の変換リンクを排除した新しい直動軸サーボ技術が登場しました。本稿ではまず、直線送りサーボドライブ技術とその現在の応用状況を紹介し、リニアACサーボモータを使用して直線送りサーボドライブがどのように実装されるかを示します。サーボモータは、回転モータの固定子を放射状に伸ばし、周囲を直線状に広げたものを一次段とし、回転子の代わりに導電性の金属板を二次段としたリニアモータとみなすことができます。三相巻線が埋め込まれて可動子を形成し、工作機械の移動テーブルに接続されます。 2段目はステータとして工作機械のガイドレールに約1mmのエアギャップをあけて固定されています。現在、CNC 工作機械で使用されるリニア モーターには、主に誘導リニア AC サーボ モーターと永久磁石リニア AC サーボ モーターが含まれます。誘導リニア AC サーボ モーターは通常、SPWM 周波数変換電源と二次磁場指向のベクトル変換制御技術を使用します。これにより、移動位置、速度、推力などのパラメータを迅速かつ正確に制御できます。{10}

 

誘導{0}}タイプのリニア サーボ モーターのコアの長さは制限されているため、長手方向の端が開閉し、長手方向の 2 つの端にエンド効果が生じます。その結果、三相巻線間の相互インダクタンスが等しくなくなり、モーターの非対称動作が発生します。この非対称性を解消するには 3 つの方法があります。1 つは 3 つの同一のモーターを同時に使用し、巻線を直列接続して対称的な三相電流を得る方法です。-。 3台のモーターを同時に使用できない場合は、磁極数を増やすことで位相差を小さくすることができます。そしてコア端の外側に補償コイルを設置します。


以上が直送り軸サーボドライブ技術とその制御モードについて説明しました。詳細については、お気軽にお問い合わせください。当社には長年の経験があり、皆様のご参加をお待ちしております。

 

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