【正文】 磁通過強磁通過強 — 使鐵心飽和，產生過大的勵磁電流，嚴重時因繞使鐵心飽和，產生過大的勵磁電流，嚴重時因繞 組過熱燒毀電機。方波發(fā)生器（帶正反饋比較 又有 RC積分）三角波發(fā)生器（積分器）三角波與基準正弦波疊加（比較器）SPWM 調制波基準正弦波(由速度指令轉化過來的 )VD1調制波載波u utu1:ut u1u0O OOt ttRFRR1R2R3R4R5R6R7VD2VD3VD4C 1C 2U0 (ua、 ub、 uc )tO+++tut:3/9/2023uAB50Hz SPWMD1 D2 D3D4 D5 D6D7 D8 D9D10 D11 D12T1 T2 T3T4 T5 T6uauaububucucu1 u2 u3utu1utuduaω1tω1tω1tω1tω1tω1tuA0uB0uC0逆變器輸出A相等效正弦脈寬電壓波逆變器輸出B相等效正弦脈寬電壓波逆變器輸出C相等效正弦脈寬電壓波逆變器輸出線電壓等效正弦脈寬電壓波u1:由 F轉換來的ut改變調制波的頻率、幅值，就可改變最終輸出 ：變頻變壓的交流電壓主回路：左半部：整流器右半部：逆變器3/9/2023：速度環(huán)、電流環(huán) SPW 電路、功放電路 檢測反饋電路 校正補償 乘法器 SPWM功率放大速度反饋信號轉子位置檢測電路電流信號處理電路傳感器信號處理電路 傳感器MS3~電流比較速度比較 電流傳感++U(t)3/9/2023 電路原理SPWM 的控制方法：⑴ 模擬控制 原始的控制方法；⑵ 數(shù)字控制① 微機存儲事先算好的 SPWM 數(shù)據(jù)表格，由指令調出，或通過軟 件實時生成。 為逆變器的供電。電壓型先將電網的交流 電經整流器變?yōu)橹绷?，再經逆變器變?yōu)轭l率和電壓都可變的交 流電壓。包括 速度環(huán)、電流環(huán)、可控硅整流主回路等。 ⑵ 良好的加、減速及換向功能。⑦ 雙極性 ：由以上分析表明：可逆 H型雙極式 PWM開關功率放大器，無論負載是重還是輕、電機是正轉還是反轉，加在電樞上的電壓極性在一個開關周期內，都在US和 –US之間變換一次，故稱為雙極性。 負載較輕時： ③ 反接制動狀態(tài)，電流反向： ② 狀態(tài)中，在負載較輕時，則 id小， 續(xù)流 電流很快衰減到零，即 t =t2 時 （見 上面右圖 ）， id=0。Ub3Ub4Ub1Ub2USA BD1D2D3D4MT1T2 T4T3tUS USUdUABO tUb1Ub 4Ub2Ub3OOttt1 Tidid1 id2 id1 id2OOOOOt1t3 Tt2 t3 t1Ub Ub 4Ub Ub 3UdUABidttttid1 id1id4id2id3 id4id23/9/2023工作原理： T1 和 T4 同時導通和關斷，其基極驅動電壓 Ub1= Ub4。不同的是脈寬調制器和功率放大器。3/9/2023 [總結 ] 速度控制的原理 ： ① 調速： 當給定的指令信號增大時，則有較大的偏差信號加到調節(jié)器的 輸入端，產生前移的觸發(fā)脈沖，可控硅整流器輸出直流電壓提高，電 機轉速上升。3/9/2023運算放大器的類型⑴ 反向比例放大器 ⑵ 反向比例加法運算放大器 ⑶ 同向比例放大器 ⑷ 積分運算放大器⑸ 比例積分運算放大器： ⑹ 比較器R3 R3U1U2R1R2R3+U1R1 U2R2C+U1U2R1R2R3 C+U1U2R1R2 +U3U2R4R2+U1R1U1U2R2R1 +U2二個輸入端的內阻非常大，不向運放內流電流，放大倍數(shù)非常大。60176。既每個觸發(fā)脈沖在導通 60186。 原理 ： 三相整流器，由二個半波整流電路組成。 ◆ 晶閘管（可控硅） 調速系統(tǒng) ◆ 晶體管脈寬調制（ PWM ） 調速系統(tǒng)（ ）（ ）3/9/2023(1) 晶閘管調速系統(tǒng)1）系統(tǒng)的組成 包括 控制回路 ：速度環(huán)、電流環(huán)、觸發(fā)脈沖發(fā)生器等。在整個速度范圍內，保持恒轉矩。Ⅰ 區(qū)為連續(xù)工作區(qū)； Ⅱ 區(qū)為斷續(xù)工作區(qū)，由負載 工作周期曲線決定工作時間； Ⅲ 區(qū)為瞬時加減速 區(qū)3/9/2023 4．主軸直流伺服電機的工作原理和特性 O nj nmax nP,T 1 2圖 直流主軸電機特性曲線 1轉矩特性曲線 2功率特性曲線3/9/2023直流伺服電機的缺點： ◆ 它的電刷和換向器易磨損； ◆ 電機最高轉速的限制，應用環(huán)境的限制； ◆ 結構復雜，制造困難，成本高。Ⅱ 當負載轉矩為零時： 理想空載轉速 （ ） 當轉速為零時： 啟動轉矩 ( ） 當電機帶動某一負載 TL時 電機轉速與理想空載轉速的差 （ ） 2一般 直流電機的工作特性 ωO△ ω C 軸控制功能。 1）直流伺服系統(tǒng) 進給運動系統(tǒng)采用大慣量寬調速永磁直流伺 服電機和中小慣量直流伺服電機；主運動系統(tǒng)采用他激直流伺 服電機。具有很高的位置控制精度。3/9/2023 伺服系統(tǒng)的分類n 半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)w 半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置采樣點如圖所示，是從驅動裝置 (常用伺服電機 )或絲杠引出，采樣旋轉角度進行檢測，不是直接檢測運動部件的實際位置。 對伺服系統(tǒng)的基本要求 3/9/2023對伺服電機的要求：（ 1）調運范圍寬且有良好的穩(wěn)定性，低速時的速度平穩(wěn)性（ 2） 電機應具有大的、較長時間的過載能力，以滿足低速 大轉矩的要求。包括定位精度和輪廓加工精度。3/9/2023 概 述 進給伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)主要的子系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)是數(shù)控裝置 (計算機 )和機床的聯(lián)系環(huán)節(jié)，是數(shù)控機床的重要組成部分。電力電子驅動裝置由 驅動信號產生電路 和 功率放大器 組成。 0～ 24m / min。n 一般以功率步進電機作為伺服驅動元件。w 半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)結構簡單、調試方便、精度也較高，因而在現(xiàn)代 CNC機床中得到了廣泛應用。 缺點：液壓系統(tǒng)需要供油系統(tǒng)，體積大。動 態(tài)響 應好、轉速高和容量大。 電樞反電勢與轉速之間有以下關系： （ ） Ke─ 電勢常數(shù)； ω ─ 電機轉速（角速度）。 3) 數(shù)據(jù)表： N、 T、 時間常數(shù)、轉動慣量等等。Ⅲ分為主運動和進給運動。屬于恒轉矩調速。 觸發(fā)脈沖發(fā)生器：產生移相脈沖，使可控硅觸發(fā)角前移或后移。每相內二個觸發(fā)脈沖相差 18018