數(shù)控機床伺服驅動與監(jiān)測-預覽頁
【正文】 +5% +10% ? 步進電動機的精度可用步距角的誤差或累積誤差衡量。 ?當轉子受到外力的作用后，轉子齒要偏離初始位置，這時定轉子之間產(chǎn)生的定子轉矩用以克服負載轉矩，直到相互平衡，轉子停在一個心的平衡點，這時轉子齒所偏離的角度成為失調角 θe。當轉子受到的負載轉矩是脈動的情況下，轉子的失調角將隨負載變化而變化，可以看見轉子在作輕微的晃動，這種現(xiàn)象是正常的，步矩角越小，晃動范圍越小，對數(shù)控系統(tǒng)精度的影響也就越小。當電動機所帶的負載 T1＜ Tq時， A相通電，轉子的平衡點轉到 m處，在此點 Tam﹦ T1；當由 A相切換到 B相時， B相在 m點的電磁轉矩 TbmTam，在電磁轉矩作用下，轉過一個步矩角到達新的平衡位置 n，此時， Tbn=T1。表中 Tmax為步進電動機的最大靜轉矩。例如 70BF3型步進電動機空載起動頻率是1400Hz，當負載為最大轉矩 Tmax的 ，起動頻率下降到 50Hz。圖 67表示了負載轉矩與運行頻率的關系。當輸入的脈沖時間間隔大于電動機振蕩衰減時間時，第二個脈沖還沒到來時，前一次的脈沖已經(jīng)完畢，轉子處在穩(wěn)定位置，其運行過程如圖 68a所示，每一步都和單步運動一樣。這就是步進電動機低頻共振丟步現(xiàn)象。工作臺的縱向軸是導程 P=，步進電動機通過一對降速齒輪副與絲桿連接。/step （ 1）確定步進電動機的起動力矩 Tq 當電動機在起動力矩 Tq作用下轉一個步矩角 θs時，所作的功為 WD=Tq*θs/360176。 *= （ 2）確定步進電動機最大靜轉矩 Tmax 為滿足最小步矩要求，電動機選用三相六拍工方式，根據(jù)表 63得 Tq/Tmax=，則 Tmax= （ 3）確定步進電動機運行頻率fmax=1000*vmax/60*δ=1000**=6650Hz 根據(jù)以上參數(shù)選電動機 100BF003。 三、脈沖分配 ? 由步進電動機的工作原理知，要使電動機正常的一步一步地運行，控制脈沖必須按一定的順序分別供給電動機各相，例如三相單拍驅動方式，供給脈沖的順序為 ABCA或 ACA，也可稱為環(huán)形脈沖分配。按其電路結構不同可分為 TTL集成電路和CMOS集成電路。 ? 在計算機控制的步進電動機驅動系統(tǒng)中，通常采用軟件的方法實現(xiàn)環(huán)形脈沖分配。它們的環(huán)形分配如表 64所示。圖 610是控制電動機方向、速度的子程序流程圖和源程序。 ? 源程序如下： ? SBU1： MOV DPTR， TAB ? AJMP REDO ；轉移去判斷正反轉 ? DRIVER： MOV， R7 ；驅動步進電動機 ? MOV A， 四、驅動電源及速度控制 ? 環(huán)型脈沖分配器輸出的電流很小，必需經(jīng)過功率放大。當輸入頻率較低時，每相繞組通電和斷電的周期 T較長，電流 I的波形比較接近于理想的矩行波，如圖 612a所示。為了使電流波形更陡，在電阻 Ro兩端并聯(lián)電容 C，由于電容上的電壓不能突變，在繞組通電瞬間相當于 R0短路，電源電壓全部加在電動機控制繞組上，電流迅速提高。 ? 圖 613a所示是一個高低壓切換型電源的原理圖，當有輸入的控制型號 u后，三極管 VT1， VT2的基極有電壓輸入，使 VT1和 VT2導通，在高壓電源 u1的作用下，二極管 VD1承受反相電壓，使低電壓源不起作用。 ? 雙電壓功放電路缺點是在高低連接處出現(xiàn)谷點，引起力矩在谷點時下降，而斬波型功放電路克服了這一缺點，并提高 二．塑料導軌 ? 鑲粘塑料導軌，已廣泛用于數(shù)控機床上，其摩擦系數(shù)小，且動、靜摩擦系數(shù)差很小，能防止低速爬行現(xiàn)象；耐磨性，抗撕傷能力強；加工性和化學穩(wěn)定性好，工藝簡單，成本低，并有良好的自潤滑性和抗震性。具有優(yōu)異的減磨、抗咬傷性能，不會損壞配合面，吸振性能好，低速無爬行，并可在干摩擦下工作。 4) 耐磨性好 有自身潤滑作用，無潤滑油也能工作。 ? ? 貼塑導軌的摩擦特性 如圖 727所示的摩擦系數(shù) — 速度特性曲線可知，其動、靜摩擦系數(shù)相差很小，而且摩擦系數(shù) — 速度特性曲線的斜率是正斜率，并具有良好的自潤滑性，所以在短油或干摩擦下也不致拉傷導軌面。 ? 貼塑導軌的承載能力 TurciteB軟帶的變形小，在比壓 p為 14Mpa，溫度為 50176。此種軟帶的厚度有 、 。塑料軟帶一般粘貼在短的動導軌上，不受導軌形式的限制，各種組合形式的滑動導軌均可粘貼。膠層固化后再去掉墊塊。軟帶表面需經(jīng)過處理，先用各種清洗劑包括丙酮將軟帶洗凈，在該牌號指定的去處不可粘性的溶液中按時浸透，再用丙酮和水等清洗后干燥備用。經(jīng) 24h室溫固化，將運動部件吊起翻轉，用小木錘輕敲整條軟帶。并可用儀器測出軟帶導軌的實際摩擦系數(shù)。目前國外已有系列化的交流伺服電動機，我國已研制出此種電動機?？蓪Χㄗ予F心直接冷卻，散熱效果好，因而傳動機械部分的熱量少，提高了整個系統(tǒng)的可靠性。 第四節(jié) 常用位置檢測裝置 一 、 概述 ? 在閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)中，必須利用位置檢測裝置把機床運動部件的實際位移量隨時檢測出來，與給定的控制值進行比較，從而控制驅動元件正確運轉，使工作臺（或刀具）按規(guī)定的軌跡和坐標移動。通常要求檢測元件的分辨度（即檢測的最小位移量）在~，測量精度在177。 (2) 在機床的工作環(huán)境下，能可靠地工作，亦即受溫度影響小，抗干擾能力強，并能長期保持精度。 ? （ 2）數(shù)字式測量和模擬式測量 數(shù)字式測量是將被測量以數(shù)字形式表示。 ?模擬式測量是將被測量用連續(xù)的變量（如相位變化、電壓幅值變化）來表示的。 (4)直接測量和間接測量 直接測量是將檢測裝置直接安裝在執(zhí)行部件上，測量直線位移量，常用光柵，感應同步器等檢測裝置。間接測量使用可靠方便，無長限制，其缺點是測量信號加入了直線轉變?yōu)榛剞D運動的傳動鏈誤差，從而影響測量精度。有刷旋轉變壓器，轉子繞組接至 環(huán)，由電刷引出輸出
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