交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)是目前成形裝備發(fā)展的一個(gè)新方向，不但可以實(shí)現(xiàn)成形裝備柔性化和智能化，還可以提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)能環(huán)保。傳統(tǒng)的壓力機(jī)，尤其是各種機(jī)械壓力機(jī)，均以交流感應(yīng)電機(jī)為動(dòng)力，靠飛輪儲(chǔ)存能量、離合器控制起停。其最大的缺點(diǎn)是滑塊工作特性固定，無(wú)法調(diào)節(jié)，工作適應(yīng)性差，缺乏“柔性”。

交流伺服壓力機(jī)是成形裝備的最新發(fā)展，它以計(jì)算機(jī)控制的交流伺服電機(jī)為動(dòng)力，通過(guò)螺旋、曲柄連桿、肘桿或其它機(jī)構(gòu)將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為滑塊所需的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。它不但可以保持機(jī)械驅(qū)動(dòng)的種種優(yōu)點(diǎn)，而且改變了其工作特性不可調(diào)的缺點(diǎn)，使機(jī)械驅(qū)動(dòng)的成形裝備也具有了柔性化、智能化的特點(diǎn)，工作性能和工藝適應(yīng)性大大提高。還簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，方便安裝、減少維修、降低能耗、減輕重量。它是高新技術(shù)與傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)的結(jié)合，對(duì)于推動(dòng)成形裝備的更新?lián)Q代，具有不可限量的影響。短短十多年，其應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)從注塑機(jī)發(fā)展到折彎?rùn)C(jī)、機(jī)械壓力機(jī)、數(shù)控回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)、螺旋壓力機(jī)等多種成形設(shè)備。

1.電氣傳動(dòng)與交流伺服驅(qū)動(dòng)

以電動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ)的電氣傳動(dòng)技術(shù)誕生于十九世紀(jì)初，迄今已有近200年的歷史，它已經(jīng)成為包括鍛壓機(jī)床在內(nèi)的各種機(jī)械裝備的主要傳動(dòng)方式。

電氣傳動(dòng)分直流和交流兩大類(lèi)。由于直流傳動(dòng)具有優(yōu)越的調(diào)速性能，直到上世紀(jì)上半葉，高性能可調(diào)傳動(dòng)均采用直流電動(dòng)機(jī)，而占電氣傳動(dòng)總量80%以上的一般傳動(dòng)則采用交流電動(dòng)機(jī)，不能調(diào)速，絕大部分鍛壓機(jī)械都屬于這一類(lèi)?！爸绷髡{(diào)速，交流不調(diào)速”形成了一種普遍的格局。盡管直流調(diào)速有許多優(yōu)越性，但由于采用機(jī)械換向，存在有換向器壽命低、換向火花、造價(jià)高等問(wèn)題，電機(jī)容量和速度以及應(yīng)用場(chǎng)合均收到一定限制，例如，其極限容量-速度積僅為106kW.RPM。

20世紀(jì)60-70年代，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，特別是大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的出現(xiàn)，產(chǎn)生了高性能交流調(diào)速系統(tǒng)，它克服了直流調(diào)速系統(tǒng)的缺點(diǎn)，達(dá)到直流調(diào)速同樣的性能。交流調(diào)速在近30年來(lái)得到迅速發(fā)展，已經(jīng)取代直流調(diào)速系統(tǒng)，成為電氣傳動(dòng)的主要發(fā)展方向。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在2001年世界可調(diào)電氣傳動(dòng)產(chǎn)品中，交流傳動(dòng)已經(jīng)占到2/3以上。

伺服電機(jī)傳動(dòng)指電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速或其它參數(shù)可以按照任意的輸入信號(hào)而變化。長(zhǎng)期以來(lái)，交流伺服電機(jī)僅僅作為執(zhí)行元件，應(yīng)用于伺服控制系統(tǒng)，功率不超過(guò)1千瓦。大功率交流伺服電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制裝置的出現(xiàn)，使這一技術(shù)得以應(yīng)用于機(jī)械裝備的主傳動(dòng)，成為交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。正是在這種背景下，發(fā)達(dá)國(guó)家在上世紀(jì)末期，開(kāi)始了將交流伺服傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)用于鍛壓機(jī)械的研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，出現(xiàn)了交流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓力機(jī)，十多年來(lái)得到了迅速發(fā)展。

2.交流伺服壓力機(jī)的特點(diǎn)

（1）實(shí)現(xiàn)柔性化和智能化，工作性能提高 由于原動(dòng)機(jī)由不能調(diào)節(jié)和控制的普通感應(yīng)電機(jī)改為CNC控制可任意調(diào)節(jié)的伺服電動(dòng)機(jī)，自動(dòng)化智能化程度提高，工作效率提高；可以獲得任意的滑塊特性，設(shè)備的工藝適應(yīng)性擴(kuò)大；可以根據(jù)不同的工藝采用相應(yīng)的優(yōu)化曲線(xiàn)，提高工作性能。例如在伺服壓力機(jī)上拉深，成形極限可以提高25%。

（2）精度高 一方面，伺服壓力機(jī)的運(yùn)動(dòng)可以精確控制，一般均裝有滑塊位移檢測(cè)裝置和滑塊行程調(diào)節(jié)裝置，滑塊的任意位置（包括下死點(diǎn)）可以準(zhǔn)確控制。伺服壓力機(jī)滑塊位置精度一般可以達(dá)0.01mm；另一方面，滑塊運(yùn)動(dòng)特性可以?xún)?yōu)化，例如拉深、彎曲、壓印時(shí)，適當(dāng)?shù)幕瑝K曲線(xiàn)可減少回彈提高制件精度。

（3）簡(jiǎn)化傳動(dòng)環(huán)節(jié)，減少維修和節(jié)省能量 伺服壓力機(jī)省去飛輪、離合器甚至采用直接傳動(dòng)，傳動(dòng)環(huán)節(jié)大大減少，維修工作量亦相應(yīng)減少。

伺服壓力機(jī)節(jié)能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：伺服電動(dòng)機(jī)較普通感應(yīng)電機(jī)效率高。交流伺服電動(dòng)機(jī)采用變頻調(diào)速，效率高，損耗小。減速時(shí)采用電磁制動(dòng)，制動(dòng)能量可儲(chǔ)存回收。與機(jī)械制動(dòng)和液壓傳動(dòng)的節(jié)流調(diào)速相比，可大大節(jié)省能量。在普通壓力機(jī)中，飛輪空轉(zhuǎn)耗能約占總能耗的6—30%。伺服壓力機(jī)沒(méi)有飛輪，僅在工作時(shí)電機(jī)才旋轉(zhuǎn)，這一部分能量得以節(jié)省。在普通壓力機(jī)中，離合器（主要指摩擦離合器）耗能約占總能量的20%，伺服壓力機(jī)取消了離合器，這一部分能量得以節(jié)省。大多數(shù)中小型機(jī)械壓力機(jī)，采用摩擦制動(dòng)器。制動(dòng)器每周期均工作，消耗能量；伺服壓力機(jī)制動(dòng)器僅在停車(chē)時(shí)才起作用，制動(dòng)耗能得以節(jié)省。當(dāng)然，節(jié)能效果尚決定于變流以及儲(chǔ)能和再利用的效率?？傮w而言，伺服壓力機(jī)較普通機(jī)械壓力機(jī)和液壓機(jī)都要節(jié)能。

（4）環(huán)保 伺服壓力機(jī)的環(huán)保特性體現(xiàn)在它具有液壓機(jī)的性能，但是又沒(méi)有液壓系統(tǒng)，完全消除了油液污染；又由于傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化，傳動(dòng)噪音大大減少；滑塊運(yùn)動(dòng)特性?xún)?yōu)化，減少工藝噪聲，如靜音沖裁，極大地改善生產(chǎn)環(huán)境。AMINO的25000KN伺服機(jī)械壓力機(jī)噪音僅為75db（A）,較普通壓力機(jī)減少10-20db。

（5）提高模具壽命和生產(chǎn)率　由于振動(dòng)減少，模具壽命可以提高3倍，設(shè)備壽命也相應(yīng)提高。由于伺服壓力機(jī)行程可以方便地調(diào)整，可以根據(jù)成形工藝需要，使壓力機(jī)在必要的最小行程工作，生產(chǎn)效率得以提高。其工作頻率不但高于液壓機(jī)，而且可以高于普通機(jī)械壓力機(jī)。