【正文】 和調(diào)試都相當(dāng)困難。位置控制調(diào)節(jié)器速度控制調(diào)節(jié)與驅(qū)動(dòng)檢測(cè)與反饋單元位置控制單元 速度控制單元++ 電機(jī)機(jī)械執(zhí)行部件CNC插補(bǔ)指令實(shí)際位置反饋實(shí)際速度反饋3/9/2023 伺服系統(tǒng)的分類 w 半閉環(huán)環(huán)路內(nèi)不包括或只包括少量機(jī)械傳動(dòng)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(kāi)環(huán)系統(tǒng)，但比閉環(huán)要好。（ 3） 反應(yīng)速度快，電機(jī)必須具有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、較大的 轉(zhuǎn)矩、盡可能小的機(jī)電時(shí)間常數(shù)和很大的加速度 (400rad / s2以上 )。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(guò)程后，達(dá)到新的或者恢復(fù)到原來(lái)的平衡狀態(tài)。如果說(shuō)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(jìn)給伺服系統(tǒng)則是數(shù)控系統(tǒng)的 “四肢 ”，是一種 “執(zhí)行機(jī)構(gòu) ”。它接受來(lái)自數(shù)控裝置的進(jìn)給指令信號(hào)，經(jīng)變換、調(diào)節(jié)和放大后驅(qū)動(dòng)執(zhí)行件，轉(zhuǎn)化為直線或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。3/9/2023 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(dòng) 工作臺(tái)電流反饋速度反饋位置反饋MG 位置、速度和電流環(huán)均由： 調(diào)節(jié)控制模塊 、 檢測(cè) 和 反饋部分組成。4．調(diào)速范圍寬 調(diào)速范圍是指生產(chǎn)機(jī)械要求電機(jī)能提供的最高轉(zhuǎn)速 和最低轉(zhuǎn)速之比。電機(jī)機(jī)械執(zhí)行部件A相、 B相C相、 …f、 nCNC插補(bǔ)指令脈沖頻率 f脈沖個(gè)數(shù) n換算脈沖環(huán)形分配變換功率放大3/9/2023 伺服系統(tǒng)的分類 n 無(wú)位置反饋，精度相對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)來(lái)講不高，其精度主要取決于伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的性能和精度。但可對(duì)這類誤差進(jìn)行補(bǔ)償，因而仍可獲得滿意的精度。 優(yōu)點(diǎn)：在低速下可以得到很高的輸出力矩，剛性好，時(shí)間常 數(shù)小、反應(yīng)快和速度平穩(wěn)。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不需維護(hù)、適合于在惡劣環(huán)境下工作。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(shì)。 過(guò)載倍數(shù) Tmd，負(fù)載工作周期比 d。換向極限 溫度極限 0 500 1000 1500 n 圖 6﹒8 永磁直流伺服電機(jī)工作曲線 ② 液體冷卻電機(jī) ③ 內(nèi)裝式主軸電機(jī) 交流伺服電機(jī)的發(fā)展 3/9/2023 速度控制概述： 速度控制系統(tǒng)由速度控制單元、伺服電機(jī)和速度檢測(cè) 裝置組成。3/9/2023 直流進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度控制 1.、 直流伺服電機(jī)的調(diào)速原理 根據(jù)機(jī)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(jìn)行。作用：加快響應(yīng)、啟動(dòng)、低頻穩(wěn)定等。每 組內(nèi)（即二相間）觸發(fā)脈沖相位相差 120186。120176。 沒(méi)反饋是開(kāi)環(huán)，特性軟。 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(gè) cos φ ，既與電壓電流的相位差有關(guān)。 ④ 啟動(dòng)、制動(dòng)、加減速： 電流調(diào)節(jié)器還能保證電機(jī)啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)的大轉(zhuǎn) 矩、加減速的良好動(dòng)態(tài)性能。3/9/2023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Uωt3/9/20232） 脈寬調(diào)制器ttU △U △ +U S r U △ +U S rU S C U S C U S C+U S ro o oU S rtttt同向加法放大器電路圖U S r – 速度指令轉(zhuǎn)化過(guò) 來(lái)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 +12VUSCR1R3R2+12VU S rU △US r為 0時(shí)調(diào)制出正負(fù)脈寬一樣方波平均電壓為 0US r為正時(shí) US r為負(fù)時(shí)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(fù)3/9/20233） 開(kāi)關(guān)功率放大器主回路：可逆 H型雙極式 PWM 開(kāi)關(guān)功率放大器電路圖 : 由四個(gè)大功率晶體管 （ GTR） T 1 、 T 2 、 T 3 、 T4 及四個(gè)續(xù)流二極管組成的橋 式電路。電機(jī)端電壓 UAB=US， 電樞電流 id= id1，由 US→ T1 → T4 → 地。3/9/2023⑤ 電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止： 由正、負(fù) 驅(qū)動(dòng)電壓脈沖寬窄而定。③ 電源的功率因數(shù)高 : SCR系統(tǒng)由于導(dǎo)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)。 速度控制單元：沒(méi)有位置控制，只是速度控制系統(tǒng)。在 額定轉(zhuǎn)速以下用改變電調(diào)電樞端電壓調(diào)速，此時(shí)調(diào)磁不 工作只是維持額定的磁場(chǎng)，用電壓反饋?zhàn)餍盘?hào)，限制激 磁電流反饋。 （ SPWM）變壓變頻器⑴ 基本概念 1964年德國(guó)人率先提出脈寬調(diào)制變頻思想，把通訊系統(tǒng)中的（ ）3/9/2023調(diào)制技術(shù)應(yīng)用于交流變頻器。3/9/2023⑵ 正弦脈寬調(diào)制原理 （以單相為例） 正弦脈寬調(diào)制 （ SPWM ）波形 : 與正弦波等效的一系列等幅不等 寬的矩形脈沖波，如右下圖所示。3/9/2023交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：交流感應(yīng)異步電機(jī)交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：交流感應(yīng)異步電機(jī)調(diào)速方法很多，變頻調(diào)速是最適用的方法，主要有：調(diào)速方法很多，變頻調(diào)速是最適用的方法，主要有： 壓頻（壓頻（ u/f）調(diào)速）調(diào)速 矢量變換控制調(diào)速矢量變換控制調(diào)速 在電機(jī)調(diào)速時(shí)，希望保持每極磁通為額定值。三相三相 異步電機(jī)異步電機(jī) 定子每相電動(dòng)勢(shì)的有效值為：定子每相電動(dòng)勢(shì)的有效值為： Eg = ≈ 式中 f1 — 定子定子 頻率（頻率（ Hz）；）； N1 — 定子電動(dòng)繞組串聯(lián)匝數(shù)；定子電動(dòng)繞組串聯(lián)匝數(shù)； Kn1 — 基波繞組系數(shù)； Φm — 每每 極氣隙磁通量3/9/2023nT10 20 30 40100020233000恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速特性曲線 Tn10 20 30 40100020233000恒 Tm調(diào)速特性曲線由上式可知 Φm ≈ Eg / f13/9/2023恒功率調(diào)速10 20 30 40 50 6010002023nT3/9/2023交流異步電機(jī)的矢量控制A AB C000ddqq3/9/2023矢量控制60o60oFCFAFBFFdidiqiiil3/9/2023交流同步電機(jī)的矢量控制dAB CiiqidiAdiciBq3/9/2023 位置控制位置檢測(cè)測(cè)速值位置傳感器測(cè)速計(jì)電動(dòng)機(jī)速度控制位置控制指令位置Doi+DAi實(shí)際位置?Di Vpi ?Vi VDiKD KV3/9/2023比較環(huán)節(jié)伺服放大器D/A工作臺(tái)位置檢測(cè)器伺服電機(jī)脈沖處理指令脈沖 F反饋脈沖 位置信息3/9/2023謝謝聽(tīng)講謝謝聽(tīng)講歡迎提出寶貴意見(jiàn)和建議歡迎提出寶貴意見(jiàn)和建議3/9/2023謝謝觀看 /歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAIT