近年來，我國鍛壓機在工業(yè)自動化進程中已不再是通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、精度等容易量化的技術(shù)指標來評價壓力機性能，而是更加注重壓力機的自動化、智能化、柔性化等更高技術(shù)層面。數(shù)控技術(shù)（NC）的應用，打破了傳統(tǒng)單一機電結(jié)構(gòu)、單一機電傳動、單一機電控制的落后技術(shù)。而發(fā)展高速、精密、大型加工技術(shù)裝備已成為勢不可擋的新趨勢。數(shù)控壓力機（C N C）已由原來的二軸控制、單機聯(lián)動，向五軸聯(lián)動和復合加工壓力機（加工中心）、柔性生產(chǎn)線快速發(fā)展。

本文僅就沖壓設(shè)備——沖壓機主要功能滑塊行程次數(shù)也就是沖頭工作速度，由低速到高速方面作一淺述。下表所示為由傳統(tǒng)的通過變速方式、機電結(jié)構(gòu)三級傳動，發(fā)展成為現(xiàn)在的由電機變頻高速和伺服驅(qū)動高速技術(shù)。

機電傳動速比與電機調(diào)速對比表（S·P·N）

傳統(tǒng)機械沖壓機進行板料沖壓時由于工作模式固定，運動特性單一電機帶動飛輪經(jīng)離合器帶動曲柄連桿的旋轉(zhuǎn)變成滑塊直線往復運動，其工藝適用性差，無法滿足不同材質(zhì)、不同沖壓工藝對沖頭滑塊工作曲線柔性可調(diào)的要求。

近年來，由于電器電子技術(shù)、微電子技術(shù)、控制技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，各種電機調(diào)速與伺服控制技術(shù)在沖壓機上的應用也發(fā)展速猛。“電子飛輪”替代傳統(tǒng)機械飛輪的沖壓機也越來越普及。那么，現(xiàn)代沖壓機是如何實現(xiàn)電機調(diào)速和驅(qū)動控制的呢？

研究表明，沖壓機多采用三相交流電動機為動力源。那么沖頭滑塊的速度決定于電機轉(zhuǎn)速，而電機轉(zhuǎn)速一般是根據(jù)電機不同極對數(shù)而決定不同的額定轉(zhuǎn)速。那么傳統(tǒng)機械傳動方式，通過電機帶動多級齒輪比方案遠不能滿足現(xiàn)代沖壓工藝要求高速精密的技術(shù)要求。

三相交流電機的調(diào)速途徑有以下三種方式：一是改變?nèi)嘟涣麟姍C的頻率；二是改變?nèi)嘟涣麟姍C的極對數(shù)；三是改變轉(zhuǎn)差率。當前采用變頻調(diào)速的技術(shù)已比較成熟、普遍。變頻調(diào)速方式適用于籠型異步電機，繞線轉(zhuǎn)子異步電動機和交流同步電機，可以實現(xiàn)沖床中高壓電機的轉(zhuǎn)速控制（見附圖）。

變頻調(diào)速方式

變頻調(diào)速中變頻器有軟啟動功能，可以實現(xiàn)無級調(diào)速。大幅減少了電機啟動時對電網(wǎng)的沖擊，可減少起動時機械部件所造成的沖擊，當轉(zhuǎn)速要求較低時，也較大幅減小電機的運行功率，從而實現(xiàn)節(jié)能的目的，加上變頻起動后對沖壓機設(shè)備的沖擊減少，能夠?qū)崿F(xiàn)緊急停止和緊急啟動。且設(shè)有合理的轉(zhuǎn)速追蹤算法，使變頻器在電機沒有停車的情況下自動追蹤其當前的頻率，在電機慣性運轉(zhuǎn)時可以順利地啟動而無故障。

變頻器控制方式可以分為兩種，即開環(huán)控制和閉環(huán)控制。開環(huán)控制有V/F控制方式，閉環(huán)控制有矢量控制方式。

隨著交流永磁同步伺服電機和交流異步伺服電機的誕生以及數(shù)控系統(tǒng)（CN）、可編程序控制器（PLC）的出現(xiàn)，伺服驅(qū)動的沖床也由目前的小功率向中高功率方向迅猛發(fā)展。這種伺服沖床與傳動機械沖壓機相比具有結(jié)構(gòu)簡單，滑塊運動柔性好，在制品精度高，以及節(jié)約能源降低噪聲等優(yōu)點。

交流伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件一般為電機和功率變換器件通常采用智能功率模塊1PM。所采用的驅(qū)動電機主要有兩種類型：一是永磁同步（SM）型電機交流伺服系統(tǒng)；二是感應式異步（1M）型電機交流伺服系統(tǒng)。其中，永磁電機交流伺服系統(tǒng)在技術(shù)上已趨于成熟，具有優(yōu)良的低速性能，并可實現(xiàn)弱磁高速控制，拓寬了系統(tǒng)調(diào)速的范圍，適應了高性能伺服驅(qū)動的要求，隨著永磁材料性能大幅提高和成本價格的降低，其應用越來越廣泛，目前已成為伺服系統(tǒng)的主流。

目前以日本會田（AIDA）和山田（DOBB）公司為代表的這類沖床已在日本進入普及期。最高速可過4000S·P·N。以上高速沖壓機問世。最新報道被稱之謂第三代沖壓機。

綜上所述，電機調(diào)速和伺服驅(qū)動可大幅提高沖壓機自動化、智能化、柔性化水平，是今后沖床發(fā)展的方向。但目前國內(nèi)大容量、大扭矩、低轉(zhuǎn)速交流伺服技術(shù)較為滯后，限制了該技術(shù)在沖壓機上的推廣應用?，F(xiàn)有研制開發(fā)開關(guān)磁阻電機直接驅(qū)動伺服沖壓機的發(fā)展前景十分廣闊。