數(shù)控技術(shù)（伺服2）-文庫吧
2025-07-06 21:20 本頁面
【正文】 D4 → U → D3。由于兩個泄放放回路的并聯(lián)電阻小，所以泄放時間常數(shù)大， L中電流緩慢下降，當(dāng) iL降到額定值以下時， Vs Vp ,OP1 輸出 ， D(－ )，從而又重復(fù)了先前的狀態(tài)。上述過程在步進(jìn)方波信號有效影響不斷重復(fù)，繞組中的電流保持一個額定值上下的鋸點(diǎn)波的波形。 從提高工作頻率及電源效率高度，恒流斬波是一種較好的功放電路，可以用較高的電源電壓，外接電阻 R來限定額定電流及減少時間常數(shù)。由于波形為鋸齒波，會產(chǎn)生較大的電磁噪聲。 繞組電流的大小和外加電壓大小 +U無關(guān)，是一種恒流驅(qū)動方案，對電源要求較低。采樣電阻 R3阻值一般小于 1Ω ，主回路電阻較小，系統(tǒng)的時間常數(shù)較小，反應(yīng)較快。在實(shí)際中常用。 步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動技術(shù) 步進(jìn)電機(jī)對應(yīng)于一個電脈沖，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一步；即一個步距角 θs。 若每次輸入脈沖切換時，只改變對應(yīng)繞組額定電流的一部分那么轉(zhuǎn)子相對應(yīng)的每步轉(zhuǎn)動也只會是原有 θs的一部分。額定電流分成多少個級別進(jìn)行切換，轉(zhuǎn)子就以多少步來轉(zhuǎn)完一個 θs 。 即通過控制繞組中電流的數(shù)值調(diào)整步距角 θs大小，這種控制方式為不進(jìn)電機(jī)細(xì)分控制。 如下圖所示，在一個輸入脈沖寬度內(nèi)把電流按線 性（或正弦規(guī)律）分成 n分。數(shù)字信號 D/A→V REF， VREF與 VC比較，以保證電流值在要求的值上。 ? ? 通過 A放大器之后為 V REF 。比較放大器和功放組成一個閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。當(dāng)繞組中電流因某種原因 iL↓下降，則 ? iL→VC→(VREF →VC )↑→Vb → iL↑ 使繞組電流仍穩(wěn)定于 iL。 ? ? 如輸入的 Di↑D k則 Di→D/A →A輸出為 VREFK，則為（過程為） ? Di→D k→VREF→ VREFK→Vb → iL→ iLk 1） 從 8位單片機(jī)送出的數(shù)據(jù) D~D,數(shù)值 00H~0FFH，對應(yīng)與十進(jìn)制數(shù)是 0～ ，要求每個階梯的電流差值相等，即要求細(xì)分步數(shù)必須能對 255整除，顯然細(xì)分 只能為 3， 5， 15， 17， 51， 85幾種。 2） 一般按正弦規(guī)律變化細(xì)分的多相電流，合成磁勢幅值保持不變，轉(zhuǎn)角細(xì)分精確； 3） 通過細(xì)分驅(qū)動可得到更小的脈沖當(dāng)量，提高了定位精度； 4） 繞組電流均 從小增到大，或從大降到小，避免了電流沖擊，基本消除了步進(jìn)電機(jī)低速振動，電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無噪聲。 步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分控制得到了廣泛應(yīng)用。 四相步進(jìn)電機(jī)線型規(guī)律 細(xì)分電流時序圖 正弦階梯波細(xì)分電流波形圖 正弦細(xì)分驅(qū)動電路 D/A 功率步進(jìn)電機(jī)用作開環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)的伺服驅(qū)動裝置，組成開環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)，一般技術(shù)性能不能滿足使用要求，其性能的提高受到限制。 60年代出現(xiàn)了小慣量直流伺服電機(jī)， 70年代初出現(xiàn)了大慣量寬調(diào)速伺服電機(jī)；目前，許多數(shù)控機(jī)床采用大慣量直流伺服電機(jī)。 直流伺服電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng) 直流電機(jī)的用途 電源 勵磁機(jī) 測速 伺服 直流電機(jī)的原理和結(jié)構(gòu) 定子和轉(zhuǎn)子 直流電機(jī)電樞繞組結(jié)構(gòu) 直流電機(jī)電刷和換向器結(jié)構(gòu) 直流電機(jī)電刷結(jié)構(gòu) 直流電機(jī)的物理模型 直流伺服電機(jī)調(diào)速控制 ?直流伺服電機(jī)有 電磁式、永磁式、杯形電樞式、無槽電樞式、無刷式等。 ?直流伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)與直流電機(jī)相同，由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。在定子上裝有磁極，電磁式伺服電機(jī)的定子磁極上有勵磁繞組。轉(zhuǎn)子由硅鋼片迭積而成，轉(zhuǎn)子上外圓有槽，槽內(nèi)有中樞繞組，繞組通過換向器和電刷引出。 ?直流伺服電機(jī)和普通電機(jī)最大區(qū)別： 電樞長度與直徑之比(L/D)比普通直流電機(jī)要大；氣隙較小。 伺服電機(jī)的工作原理和普通直流電機(jī)相同，當(dāng)定子中的磁勵磁通和轉(zhuǎn)子中的電流相互作用時，會產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩驅(qū)動電樞轉(zhuǎn)動，恰當(dāng)?shù)乜刂妻D(zhuǎn)動電樞電流的大小和方向，就可以控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速，當(dāng)電樞電流“ 0”，伺服電機(jī)停滯不動。 即定子磁勢 Fr垂直于電樞繞組磁勢 Ff → 產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩 T ? 電磁轉(zhuǎn)矩為 ： T ＝ Cm φIa ? 式中： Cm ——轉(zhuǎn)矩常數(shù) ( ? Cm＝ PN/(2πa) ? p：磁極對數(shù) ? N：電樞繞組總導(dǎo)體數(shù) ? a：并聯(lián)支路 對數(shù) ? Φ——電機(jī)的主磁通 ? Ia ——電樞電流 ?
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