數(shù)控技術(shù)第4章43節(jié)(已修改)
2025-01-08 16:30 本頁(yè)面
【正文】 數(shù) 控 技 術(shù) 華中科技大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 1 概述 位置檢測(cè)裝置 進(jìn)給電機(jī)及驅(qū)動(dòng) 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的控制原理和方法 第 4章 進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 2 進(jìn)給電機(jī)及驅(qū)動(dòng) CNC裝置發(fā)出的位移指令信號(hào)，由伺服驅(qū)動(dòng)裝置作一定的轉(zhuǎn)換和放大后，經(jīng)伺服電機(jī)和機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)床的工作臺(tái)等執(zhí)行部件實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給或快速運(yùn)動(dòng) . 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成： 驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)。 進(jìn)給電機(jī)的類型： 步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)、交流伺服電機(jī)和直線電機(jī)。 3 步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng) 驅(qū)動(dòng)器每向步進(jìn)電機(jī)輸入一個(gè)電脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，稱為 步距角 ，通過齒輪和絲杠帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)。 步進(jìn)式進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)屬于 開環(huán)控制系統(tǒng)。 步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過的角度 與電脈沖信號(hào)個(gè)數(shù)成正比，轉(zhuǎn)動(dòng)速度與電脈沖信號(hào)的頻率成正比。 優(yōu)點(diǎn)： 電機(jī)具有自鎖能力； 控制簡(jiǎn)單。 缺點(diǎn)： 在大負(fù)載和速度較高的情況下容易失步，能耗較大。 應(yīng)用： 步進(jìn)電機(jī)的速度不高，在脈沖當(dāng)量為 1μm/脈沖時(shí)，最高移動(dòng)速度為 2m/min，主要用于速度和精度要求不太高的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床和舊機(jī)床改造。 進(jìn)給電機(jī)及驅(qū)動(dòng) 4 1. 步進(jìn)電機(jī)分類： 常見的分類方式有按相數(shù)、按產(chǎn)生力矩的原理、按輸出力矩的大小和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類 ? 按相數(shù)分： 有三相、四相、五相、六相等。相數(shù)越多，步距角越小，輸出轉(zhuǎn)矩越大，但結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。通電方式采用m相 m拍、雙 m拍和 m相 2m拍等。 ? 按力矩產(chǎn)生的原理分： 有反應(yīng)式、永磁反應(yīng)式和混合式三類。 ? 按輸出力矩的大小分： 快速步進(jìn)電機(jī)（ ～ 4Nm）和功率步進(jìn)電機(jī)（ 5 Nm～ 50 Nm）兩類。 ? 按結(jié)構(gòu)分類： 有軸向分相式（即多段式）和徑向分相式（即單段式）。 進(jìn)給電機(jī)及驅(qū)動(dòng) 5 2. 步進(jìn)電機(jī)工作原理 反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的定子上有磁極 ， 每個(gè)磁極上有激磁繞組 ， 轉(zhuǎn)子無(wú)繞組 ， 有周向均布的齒 ， 依靠磁極對(duì)齒的吸合工作 。 定子 轉(zhuǎn)子 定子繞組 進(jìn)給電機(jī)及驅(qū)動(dòng) 6 A B 定子 轉(zhuǎn)子 IA IB IC 兩個(gè)相對(duì)的磁極組成 一相 。 注意： 這里的“相”和三相交流電中的“相”的概念不同。步進(jìn)電機(jī)通的是電脈沖，主要是指線圖的聯(lián)接和組數(shù)的區(qū)別。 進(jìn)給電機(jī)及驅(qū)動(dòng) 7 步進(jìn)電機(jī)的工作方式 (通電順序 )可分為： 三相單三拍、三相單雙六拍、三相雙三拍等。 1）三相單三拍： ?三相繞組聯(lián)接方式： Y 型 ?三相繞組中的通電順序?yàn)? A 相 ? B 相 ? C 相 通電順序也可以為： A 相 ? C 相 ? B 相 進(jìn)給電機(jī)及驅(qū)動(dòng) 8 ABCAB逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)30 176。 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)30 176。B 相通電逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)30 176。A 相通電 C 相通電ABCABC 1234C 1234ABCABC1234 進(jìn)給電機(jī)及驅(qū)動(dòng) 9 B39。 A39。 C C39。 B A 3 4 1 2 A 相通電 B相通電 C相通電 B B39。 A39。
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