双电机驱动系统消隙技术分析

摘要：双电机驱动系统是电力系统中重要的电机系统，双电机驱动的消隙技术是双电机驱动系统中的关键技术。双电机驱动系统能否实现正常运行关键在于消隙技术本身的水平。在人们对电机系统的要求越来越高的背景下加强对双电机驱动系统消隙技术的研究对于提升双电机驱动系统本身的性能具有重要意义。本文将重点探讨双电机驱动系统的消隙技术。

关键词：双电机驱动；消隙；数控设备

当前在电机系统中应用较为广泛的是单电机驱动系统，与此同时双电机驱动系统在数控设备，机器人以及雷达等系统中也得到了高效应用。双电机驱动技术在这些领域中的应用能够有效提升系统机械的传动精度。该技术在机械系统中的应用将成为未来时展的潮流。

双电机驱动系统在电机系统中的应用能够取得比单电机系统更好的效果，但是双电机驱动系统本身在的操作过程要比单电机驱动系统复杂的多。双电机之间的转矩输出与电机位置控制还存在着一系列问题。解决这些问题非常重要。而要想解决这些问题很大程度上依赖于双电机驱动系统的消隙技术。因而加强双电机驱动消隙技术的研究就显得非常重要。

1.双电机驱动系统的传动形式

在探讨双电机驱动系统的消隙技术之前，了解双电机驱动系统的传统形式非常重要。充分把握双电机驱动系统的传动形式有助于高水平的消隙。在双电机驱动系统中，机械连接以及传动形式主要是丝杠，齿轮齿条，蜗轮蜗杆，齿轮等组成。在双电机驱动系统中主要有以下四种形式：第一种形式是两个旋向相同的蜗杆分别布置在蜗轮附近，而两台电机分别驱动两侧蜗杆转动，最终实现蜗轮蜗杆正常运行。这种方式一般情况下主要应用在驱动力较大的系统中，这种方式应用灵活，但是在使用过程中我们也需要注意到这种方式也有一定的缺点，反向运行阻力大就是其中一个典型缺点。第二种形式是通过在某一机构两侧安装电机，在启动运行后两台电机能够同时运行，最终实现双机共同驱动该机构运动。与其他驱动方式相比，这种驱动方式更能够减小运行过程中造成的变形问题。在运用这种方式的时候，为了有效降低单台电机的负载，我们可以在竖直方向上用双丝杠来进行驱动。第三种方式就是齿轮齿条传动结构。在这种结构中电机大多平行布置在齿条上方。这种方式一般应用在机床直线运动轴上。第四种方式就是齿轮驱动转台传动结构，在这种方式中驱动电机一般都是对称布置的。双电机驱动系统有多种形式，我们在使用过程中必须要结合系统自身的特点来科学分析。

2.双电机驱动系统消隙原理

随着双电机驱动系统在机械系统中应用范围越来越广泛，双电机驱动消隙技术也越来越被人们重视。双电机驱动系统的消隙技术与机械消隙法相比更加灵活，效果也更好。采用双电机驱动系统消隙技术能在不需要专门的消隙机构发挥作用的前提下实现对数控机床控制的零间隙传动。

在双电机驱动系统中主要是采用2套伺服电机组成的联动系统。在双电机驱动系统中主要是通过采用2个方向完全相反的伺服电机来进行消隙的。在双电机驱动系统中，如果系统反向运行，此时正向驱动电机就能够输出一个能够消除间隙的正向扭矩，从而最终达到消隙的目的；相反，当系统正向运行时，反向驱动电机就能输出一个能够消除间隙的反向扭矩，从而实现消隙。这就是双机驱动系统系统消隙的原理。在双电机驱动系统中无论是系统正向还是反向运行，都会有一个伺服电机与之相对应。运用这种方式驱动，电机本身的负载功率会显著增强。这种方式虽然能够有效消隙，但是造价却非常昂贵，因而这种方式在实际操作中不常见。为了更加有效地消隙，有必要采用一种经济价值更加低廉的方案。

在双电机驱动系统中我们发现当系统本身只是单方向运行的时候，此时驱动扭转方向不会发生变化，也就不会出现间隙问题，也就是说只有在驱动扭矩的方向发生变化的时候，间隙问题才会出现。因此在双电机驱动系统中我们就可以通过对伺服系统协调控制，让2个伺服电机来共同承担系统负载。采用这种方式既能够有效的消除间隙，同时还可以降低整个系统的负载，因而这种方式在实际操作过程中应用较多。

上文提到双电机驱动系统消隙技术与机械消隙法相比，有着显著优点。接下来我们就来详细分析双电机驱动系统消隙技术的优点。在长期实践中我们发现消隙技术具有以下四个优点：一是双机驱动系统结构更加简单，成本也非常低。在使用过程中不需要专门的机械消隙机构。后期维护费用也将有效降低。二是双机驱动系统精度更高。双机驱动系统消隙技术能够有效的消除定位精度误差，从而提高系统的精度。三是它能够有效解决瞬态误差。四是双机驱动系统消隙技术是由两个电机共同来承担负载的，因而在使用过程中我们完全可以选择那些小容量的伺服驱动器以及电机。

3.消隙技术的应用过程中的注意事项

双电机驱动消隙技术如今在数控领域得到了广泛应用。在应用过程中我们对于有些事项必须要保持高度重视：一是在双机驱动系统中在消隙期间，两台电机基本上是处于异齿啮合状态，也就是说此时如果一台电机输出拖动扭矩，另外一台电机就不能施加拖动扭矩。二是要慎重选择电机的功率和转矩。这两个重要指标都会对双电机驱动消隙技术造成影响。我们在应用过程中必须要对这两个问题保持高度重视，要学会通过多种手段来使这一技术能够发挥最优水平。

当前双电机驱动系统在数控领域中得到了广泛应用，而今虽然单电机系统是主流，但是双电机驱动系统有着单电机系统不可比拟的优点。在双电机驱动系统运行过程中间隙问题是一个非常重要的问题。转矩间隙最终会影响到整个系统的运行，同时也会使得产品发生变形。因而我们必须要高度重视双电机驱动系统的消隙技术。本文详细分析了双电机驱动系统的转动形式，而后又深入分析了双电机驱动系统消隙的原理，最后分析了双电机驱动系统消隙技术在应用过程中的需要注意的事项。双电机驱动消隙技术比机械消隙法更具优势，运用这种方法能够有效地消隙。

参考文献：

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