【正文】 ③電源的功率因數(shù)高 : SCR系統(tǒng)由于導通角的影響，使交流電源的波形畸 變、高次諧波的干擾，降低了電源功率因數(shù)。 2023/1/18 ⑤ 電機正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止： 由正、負 驅(qū)動電壓脈沖寬窄而定。電機端電壓 UAB=US， 電樞電流 id= id1，由 US→ T1 → T4 → 地。 2023/1/18 直流脈寬調(diào)調(diào)制的基本原理 周期不變 周期不變 脈寬 脈寬 脈寬 脈寬 平均直流電壓 脈沖寬度正比代表速度 F值的直流電壓 U ωt 2023/1/18 2） 脈寬調(diào)制器 t t U △ U △ +U S r U △ +U S r U S C U S C U S C +U S r o o o U S r t t t t 同向加法放大器電路圖 U S r –速度指令轉(zhuǎn)化過 來的直流電壓 U △ 三角波 USC 脈寬調(diào)制器的輸 出（ U S r +U △ ） 調(diào)制波形圖 R1 +12V USC R1 R3 R2 + 12V U S r U △ US r為 0時 調(diào)制出正負脈寬一樣方波 平均電壓為 0 US r為正時 US r為負時 調(diào)制出脈寬較寬的波形 平均電壓為正 調(diào)制出脈寬較窄的波形 平均電壓為負 2023/1/18 3） 開關功率放大器 主回路：可逆 H型雙極式 PWM 開關功率放大器 電路圖 : 由四個大功率晶體管 （ GTR） T 1 、 T 2 、 T 3 、 T4 及四個續(xù)流二極管組成的橋 式電路。 ④啟動、制動、加減速： 電流調(diào)節(jié)器還能保證電機啟動、制動時的大轉(zhuǎn) 矩、加減速的良好動態(tài)性能。 功率 (平均 ) P =UIcos φ 由于交流電路中電感電容的存在，平均功率不等于電 壓電流的乘積，而差一個 cos φ ，既與電壓電流的相位差 有關。 沒反饋是開環(huán)，特性軟。 120176。每 組內(nèi)（即二相間）觸發(fā)脈沖相位相差 120186。作用：加快響應、啟動、低頻穩(wěn)定等。 2023/1/18 直流進給運動的速度控制 1.、 直流伺服電機的調(diào)速原理 根據(jù)機械特性公式可知調(diào)速有二種方法 :電樞電壓 Ua和 氣隙磁通 Φ ⑴ 改變電樞外加電壓 Ua :由于繞組絕緣耐壓的限制，調(diào)壓只能在額定 轉(zhuǎn)速以下進行。 ② 液體冷卻電機 ③ 內(nèi)裝式主軸電機 交流伺服電機的發(fā)展 2023/1/18 速度控制 概述： 速度控制系統(tǒng)由速度控制單元、伺服電機和速度檢測 裝置組成。 電樞回路的電壓平衡方程式為 : （ ） Ua─ 電樞上的外加電壓； Ra─ 電樞電阻； Ea─ 電樞反電勢 。 優(yōu)點：結構簡單 、 不需維護 、 適合于在惡劣環(huán)境下工作 。 優(yōu)點：在低速下可以得到很高的輸出力矩 ， 剛性好 ， 時間常 數(shù)小 、 反應快和速度平穩(wěn) 。但可對這類誤差進行補償，因而仍可獲得滿意的精度。 電機 機械執(zhí)行部件 A相、 B相 C相 、 … f、 n CNC 插補指令 脈沖頻率 f 脈沖個數(shù) n 換算 脈沖環(huán)形分配變換 功率放大 2023/1/18 伺服系統(tǒng)的分類 ? 無位置反饋，精度相對閉環(huán)系統(tǒng)來講不高，其精度主要取決于伺服驅(qū)動系統(tǒng)和機械傳動機構的性能和精度。 4． 調(diào)速范圍寬 調(diào)速范圍是指生產(chǎn)機械要求電機能提供的最高轉(zhuǎn)速 和最低轉(zhuǎn)速之比 。 2023/1/18 伺服系統(tǒng)的組成 位置調(diào)解 速度調(diào)解 電流調(diào)解 轉(zhuǎn)換驅(qū)動 工作臺 電流反饋 速度反饋 位置反饋 M G 位置、速度和電流環(huán)均由： 調(diào)節(jié)控制模塊 、 檢測 和 反饋 部分組成。它接受來自數(shù)控裝置的進給指令信號，經(jīng)變換、調(diào)節(jié)和放大后驅(qū)動執(zhí)行件，轉(zhuǎn)化為直線或旋轉(zhuǎn)運動。如果說C裝置是數(shù)控系統(tǒng)的 “ 大腦 ” ，是發(fā)布 “ 命令 ” 的“ 指揮所 ” ，那么進給伺服系統(tǒng)則是數(shù)控系統(tǒng)的“ 四肢 ” ，是一種 “ 執(zhí)行機構 ” 。 2． 穩(wěn)定性好 穩(wěn)定是指系統(tǒng)在給定輸入或外界干擾作用下 ， 能在 短暫的調(diào)節(jié)過程后 ， 達到新的或者恢復到原來的平衡狀態(tài) 。 （ 3） 反應速度快 ， 電機必須具有較小的轉(zhuǎn)動慣量 、 較大的 轉(zhuǎn)矩 、 盡可能小的機電時間常數(shù)和很大的加速度 (400rad / s2以上 )。 位置控制調(diào)節(jié)器 速度控制 調(diào)節(jié)與驅(qū)動 檢測與反饋單元 位置控制單元 速度控制單元 + + 電機 機械執(zhí)行部件 CNC插補 指令 實際位置反饋 實際速度反饋 2023/1/18 伺服系統(tǒng)的分類 ? 半閉環(huán)環(huán)路內(nèi)不包括或只包括少量機械傳動環(huán)節(jié)，因此可獲得穩(wěn)定的控制性能，其系統(tǒng)的穩(wěn)定性雖不如開環(huán)系統(tǒng)，但比閉環(huán)要好。 ? 由于位置環(huán)內(nèi)的許多機械傳動環(huán)節(jié)的摩擦特性、剛性和間隙都是非線性的，故很容易造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定，使閉環(huán)系統(tǒng)的設計、安裝和調(diào)試都相當困難。 優(yōu)點：調(diào)速性能好 。 4． 按反饋比較控制方式分類 （ 1） 脈沖 、 數(shù)字比較伺服系統(tǒng) （ 2） 相位比較伺服系統(tǒng) （ 3） 幅值比較伺服系統(tǒng) （ 4） 全數(shù)字伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)的分類 2023/1/18 伺服電動機 伺服電動機 為數(shù)控伺服系統(tǒng)的重要組成部分 ， 是速 度和軌跡控制的執(zhí)行元件 。 3．永磁直流伺服電機的工作特性 2023/1/18 3．永磁直流伺服電機的工作特性 d% 80 110% 120% 60 130% 140% 40 160% d 180% 20 200% 0 1 3 tR 6 10