數(shù)控機床伺服系統(tǒng)概述-文庫吧
2024-12-21 16:53 本頁面
【正文】 39。BB39。 C39。A34 12 B 相通電， 轉子 4齒與 B、 B180。 對齊 ,又轉過 15?。34 12CA39。BB39。 C39。A B、 C相同時通電，C39。 、 C 磁極拉住 3齒， B、 B39。 磁極拉住 4齒，轉子再轉 過15?。19 三相反應式步進電動機的一個通電循環(huán)周期如下： A?AB ?B ?BC ?C ? CA， 每個循環(huán)周期分為六拍。每拍轉子轉過 15?（步距角），一 個通電循環(huán)周期 (6拍 )轉子轉過 90? (齒距角 )。 與單三拍相比，六拍驅動方式的步進角更小，更適用于需要精確定位的控制系統(tǒng)中。3. 三相雙三拍三相雙三拍 按 AB ?BC ?CA的順序給三相繞組輪流通電。每拍有兩相繞組同時通電 。20AB通電CA39。BB39。 C39。A34 12BC通電34 12CA39。BB39。 C39。ACA通電CA39。BB39。 C39。A34 12 與單三拍方式相似，雙三拍驅動時每個通電 循環(huán)周期也分為三拍。每拍轉子轉過 30? (步距角 )，一 個通電循環(huán)周期 (3拍 )轉子轉過 90?(齒距角 )。21從上述可知，步距角的大小與通電方式和轉子齒數(shù)有關，其大小可用下式計算： α＝ 360186。／ (Zm)Z－轉子齒數(shù) m一運行拍數(shù)22步進電動機的主要性能指標2324216。步進電機開環(huán)系統(tǒng)設計要解決的主要問題 ：– ① 動力計算 ② 傳動計算 ③ 驅動電路設計或選擇 傳動計算選擇合適的參數(shù)以滿足脈沖當量 ?和進給速度 F的要求。 圖中： f — 脈沖頻率（ HZ ） α— 步距角 （度） Z Z2 — 傳動齒輪齒數(shù) t — 螺距 (mm) ? — 脈沖當量（ mm）步進電機Z1Z2?tf， ?25傳動比選擇：– 為了湊脈沖當量 ?mm，也為了增大傳遞的扭矩，在步進電機與絲桿之間，要增加一對齒輪傳動副，那么，傳動比 i=Z1/Z2與 α、 ? 、 t之間有如下關系： α— 步距角， ?－脈沖當量， t－ 絲杠導程。26 例 1： ? = , t = mm, α= 176。步進電機Z1Z2?tf， ?27進給速度 F： 一般步進電機 ： 若： δ= mm 則： 若： δ= 則： 因此，當 fmax一定時， Fmax與 δ成正比，故我們在談到步進電機開環(huán)系統(tǒng)的最高速度時，都應指明是在多大的脈沖當量 δ下的 ,否則是沒有意義的。28216。提高步進電機開環(huán)伺服系統(tǒng)傳動精度的措施216。 影響步進電機開環(huán)系統(tǒng)傳動精度的因素：252。 步進電機的步距角精度；252。 機械傳動部件的精度；252。 絲桿等機械傳動部件、支承的傳動間隙；252。 傳動件和支承件的變形。216。 提高步進電機開環(huán)系統(tǒng)傳動精度的措施252。 適當提高系統(tǒng)組成環(huán)節(jié)的精度；252。 采取各種精度補償措施。29傳動間隙補償 在整個行程范圍內(nèi)測量傳動機構傳動間隙，取其平均值存放在數(shù)控系統(tǒng)中的間隙補償單元，當進給系統(tǒng)反向運動時，數(shù)控系統(tǒng)自動將補償值加到進給指令中，從而達到補償目的。 螺距誤差補償 利用計算機的運算處理能力，可以補償滾珠絲杠的螺距累積誤差，以提高進給位移精度。 方法：首先測量出進給絲杠螺距誤差曲線 (規(guī)律 )，然后可采用下列兩種方法實現(xiàn)誤差補償：硬件補償、軟件補償。30例 2 設 XY 工作臺由步進電機直接經(jīng)絲桿螺母副驅動，絲桿螺距為 5mm，步進電機步距角為 150，工作方式三相六拍，工作臺最大行程為 400mm，求：（ 1）脈沖當量；（ 2）微機發(fā)出的脈沖總數(shù)是多少？31(2)計算脈沖數(shù) n， 由 n ?=L(工作臺最大行程）所以，脈沖數(shù)為 ： n =L/ ?=400/=19200步解： （ 1）由計算脈沖當量 ： 360=? L0?已知， L0=5mm， ? =150求脈沖當量 ?計算?=5/360 ?=(mm)32 閉環(huán)伺服系統(tǒng)與與反饋比較形式 閉環(huán)與半閉環(huán)伺服進給系統(tǒng) 在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，傳感器安裝在控制目標部件上，直接檢測目標的運動，并將目標的有關信息反饋到控制器，由控制器進行反饋控制。具有反饋環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)具有抑制干擾的能力，控制精度較高；但是反饋環(huán)節(jié)的引入增加了系統(tǒng)的復雜性，且增益選擇不當時可能會導致系統(tǒng)不穩(wěn)定。33 閉環(huán)伺服系統(tǒng)與與反饋比較形式 閉環(huán)與半閉環(huán)伺服進給系統(tǒng) 在半閉環(huán)控制系統(tǒng)中，傳感器安裝在中間部件上，控制系統(tǒng)根據(jù)檢測到的中間部件的狀態(tài)參數(shù)推知控制目標部件的工作狀態(tài)，從而對控制目標部件的工作狀態(tài)進行調整，使之滿足要求。34 數(shù)字脈沖比較伺服系統(tǒng) 在進給伺服系統(tǒng)中，脈沖比較伺服系統(tǒng)應用比較普遍。這是因為該系統(tǒng)結構較為簡單，易于實現(xiàn)數(shù)字化的閉環(huán)位置控制。脈沖比較伺服系統(tǒng)的檢測元件可以是光電脈沖編碼器或光柵。但普遍采用光電編碼器作為位置檢測元件，以半閉環(huán)形式構成伺服系統(tǒng)。 脈沖比較伺服系統(tǒng)是將位置指令脈沖與檢測元件反饋脈沖在比較器進行比較，得到位置偏差脈沖信號。伺服系統(tǒng)根據(jù)這一偏差信號去驅動電動機，原理框圖如圖 62所示。 35 2. 脈沖比較伺服系統(tǒng)組成 圖 62是以光電編碼器為位置檢測元件的脈沖比較伺服系統(tǒng)。它主要由下列部分組成： 36 (1) 由計算機數(shù)控制裝置提供指令的脈沖。 (2) 反映機床工作臺實際位置的位置檢測器。 (3) 完成指令信號與反饋信號相比較的比較器。 (4) 將比較器輸出數(shù)字信號轉變成伺服電動機模擬控制 信號的數(shù) /模轉換器。 (5) 執(zhí)行元件（伺服電動機）。 37 當數(shù)控系統(tǒng)要求工作臺向一個方向進給時，經(jīng)插補運算得到一系列進給脈沖作為指令脈沖，其數(shù)量代表了工作臺的指令進給量，頻率代表了工作臺的進給速度，方向代表了工作臺的進給方向。以增量式光電編碼器為例，當光電編碼器與伺服電動機及滾珠絲杠直聯(lián)時，隨著伺服電動機的轉動，產(chǎn)生序列脈沖輸出，脈沖的頻率將隨著轉速的快慢而升降?，F(xiàn)設工作臺處于靜止狀態(tài)。 38 （ 1）指令脈沖 PC=0，這時反饋脈沖 Pf=0，則 Pe=0，則伺服電動機的速度給定為零，工作臺繼續(xù)保持靜止不動。 （ 2）現(xiàn)有正向指令 PC+=2，可逆計數(shù)器加 2，在工作臺尚未移動之前，反饋脈沖 Pf+=0，可逆計數(shù)器輸出 Pe=Pc+－ Pf+=2－ 0=2，經(jīng)轉換，速度指令為正，伺服電動機正轉，工作臺正向進給。 （
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1