图2.7 钢筋弯曲机整体布局
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参考文献
3 电动机的选择
生产单位一般用三相交流电源，如无特殊要求，一般选用交流电动机。交流电动机有异步和同步电动机两类。异步电机分为有笼型和绕线型，其中普通笼型异步电动机应用最多。我国Y系列三相笼型异步电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，结构简单、工作可靠，价格低廉、维护方便，适用于普通机械和无特殊要求机械上，由于气动性能较好，也适用于某些要求启动转矩较高的机械。
目前，各种数控机床采用的动力主要有:步进电机，电液伺服马达及伺服电机，三相异步电机。 （a）步进电机优点：
步进电机相对普通电机来说，他可以实现开环控制，即通过驱动器信号输入端输入的脉冲数量和频率实现步进电机的角度和速度控制，无需反馈信号。但是步进电机不适合使用在长时间同方向运转的情况，容易烧坏产品，即使用时通常都是短距离频繁动作较佳。 相对伺服电机来说，伺服电机内部通过安装旋转编码器实现了反馈控制，伺服电机可以达到的转矩要高于步进电机，但是价格相对也高，所以在转矩能满足的情况下，推荐用步进电机。 步进电机配合驱动器使用，很多驱动器都支持细分功能，即实现很小的步进角，控制更精确。
(b)伺服电机与电液伺服马达的比较:
伺服电机又称为执行电机，具有服从控制信号要求而动作的职能，信号到来之前转子静止不动，信号到来之后转子立即转动，信号消失转子立即停止转动。将输入的电压信号变换为轴上的角速度或角位移输出，转轴的转向和转速则随信号电压的方向和大小而定，并能带动一定大小的负载，在自动控制系统中作为执行元件。华中理工大学新型电机厂生产的三相交流永磁同步伺服电机(STZ系列)130机座号有4Nm、5Nm、6Nm、7。5Nm、10Nm、15Nm;175机座号有18Nm、27Nm、36Nm、45Nm、54Nm。电机采用高工作温度、高磁能积的永磁材料，气隙磁场为正弦波，电机运行不仅输出功率大，而且低速运行平稳。电机可装光电编码器，亦可装旋转变压器，也可装失电制动器。我们采用的是130STZ15一2型，它的额定功率为3.4千瓦，额定转速是2500rpm。目前国外生产的钢筋自动成型加工机采用的原动力为电液步进马达，它属于增量式数字控制的电液伺服元件，通常由步进电机和控制阀接受数字电路发出的脉冲序列信号，进行信号的转换和功率放大，从而驱动液压马达输出功率信号。电液步进马达的输出为输入脉冲数成比例的角位移，或与输入脉冲频率成比例的角速度。用电液步进马达进行直线的数字位移或速度控制时，必须通过齿轮和滚珠轮旋转运动变成直线运动，从而使传动装置结构变得很复杂，且传动部件的间隙及结构柔度还会降低控制精度。它主要
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由步进电机和液压转矩放大器组成(直接反馈式液压伺服机构)，输入脉冲时，减速齿轮带动阀芯旋转，液压马达不动，阀口开启，压力油经滑阀的阀口进入液压马达，马达旋转，反馈螺母又使阀芯返回零位，使液压马达停止旋转。如果连续输入脉冲，则马达以一定的速度旋转;改变输入脉冲的频率就可改变其转速。
从以上分析可以看出:电液伺服马达主要组成部分为步进电机及液压马达。实际工作中，通过步进电机对液压马达进行控制，步进电机将数控电路输入的电脉冲信号转换成角位移并经功率放大器后由减速齿轮带动滑阀的阀芯旋转，达到对液压马达的控制。而伺服电机直接将数控电路中的电压信号转化为轴上的角位移输出，简化了控制过程，使得故障率大大减少，同时控制精度得到了很大提高。
动力源是保证系统稳定运行的前提，选择动力主要依据是否能满足数控钢筋成型机的功率要求及是否易于完成控制任务。随着电动机控制技术的发展和大功率电子器件的出现，步进电动机的功率和控制问题都得到很好的解决。
由于钢筋加工需要很大的作用力，因此在最初的设计过程中，动力的选择成为最重视的问题。根据所设计钢筋自动成型加工机的高频率，大负荷，作时间长的特点，结合上述几种动力的优缺点，最终采用步进电机作为动力。要求使用的步进电机功率相对较大，而目前国内大多数厂家只生产小功率的步进电机，为了寻找到所需的电机，通过大量的调研工作，最后找到需要的电机，它们是130BYG系列三相步进电动机非常适合钢筋自动成型加工机的使用。这种电动机具有输出功率大，驱动系统的安全性高等特点。
3.1 矫直部分电机的选择
3.1.1钢筋受力情况分析
矫直过程中，受到辊子的作用以及牵引轮的拉伸作用，此时钢筋受力如图3.1所示。
图3.1 钢筋的受力分析
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