【正文】 交流感應(yīng)異步伺服電機(jī) （ 一般用于主軸伺服系 統(tǒng) ） 和永磁同步伺服電機(jī) （ 一般用于進(jìn)給伺服系統(tǒng) ） 。因此，其精度較閉環(huán)差，較開環(huán)好。 3． 快速響應(yīng) 快速響應(yīng)是伺服系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)的重要指標(biāo) ， 它反映了系統(tǒng)的跟蹤精度 。2023/1/18 第 6 章 數(shù)控伺服系統(tǒng) 2023/1/18 概 述 伺服系統(tǒng)是指以機(jī)械位置或角度作為控制對象的自動控制系統(tǒng)。 直接 影響數(shù)控加工的精度和表面粗糙度 。 ? 由于絲杠的螺距誤差和齒輪間隙引起的運(yùn)動誤差難以消除。 缺點(diǎn)：有電刷 ， 速度不高 。 交流伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)： ◆ 動態(tài)響應(yīng)好； ◆ 輸出功率大 、 電壓和轉(zhuǎn)速提高 交流伺服電機(jī)形式： ◆ 同步型交流伺服電機(jī)和 ◆ 異步型交流感應(yīng)伺服電機(jī) 。 速度環(huán)：速度調(diào)節(jié)（ PI），作用：好的靜態(tài)、動態(tài)特性。小于 120186。 U2=U1?R3/R2 2023/1/18 功率因數(shù) 交流電阻電路：功率 (平均 ) P = UI =I2R =U 2/ R 交流電阻電容電路：純電容電路電流超前電壓 相位 φ=90186。從而使電機(jī)獲得脈寬受調(diào)制 脈沖控制的電壓脈沖，由于頻率高及電感的作用 則為波動很小的直流電壓（平均電壓）。電機(jī)處于 反接制動狀態(tài)。 ④動態(tài)硬度好 : 較正瞬態(tài)負(fù)載擾動能力強(qiáng)，頻帶寬，動態(tài)硬度高。 UAB=US。 ② 控制回路： 速度調(diào)節(jié)器； 電流調(diào)節(jié)器； 固定頻率振蕩器及三角波發(fā)生器； 脈寬調(diào)制器和基極驅(qū)動電路。 ③ 觸發(fā)脈沖發(fā)生器：正弦波同步鋸齒波觸發(fā) 電路，與 F直流信號疊加。 按管號排列，觸發(fā)脈沖的順序： 123456，相鄰之間相位差 60186。 ⑵改變氣隙磁通量 Φ： 改激磁電流即可改 Φ，在 Ua恒定情況下，磁場接 近飽和，故只能弱磁調(diào)速，在額定轉(zhuǎn)速以上進(jìn)行。 根據(jù)以上各式可以求得： （ ） 2 一般 直流電機(jī)的工作特性 aTM IKT ??? ? aaaa ERIU ?? ??ea KE M2Teaea TKKRKU ????? ???2023/1/18 當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為零時： 理想空載轉(zhuǎn)速 （ ） 當(dāng)轉(zhuǎn)速為零時： 啟動轉(zhuǎn)矩 ( ） 當(dāng)電機(jī)帶動某一負(fù)載 TL時 電機(jī)轉(zhuǎn)速與理想空載轉(zhuǎn)速的差 （ ） 2一般 直流電機(jī)的工作特性 ??ea0 KU??Tgas KRUT ? L2Tea TKKR??? ?ωO △ ω 圖 直流電機(jī)的機(jī)械特性 ω（ n） ωO O △ω TS T TL 2023/1/18 ⑵ 動態(tài)特性 直流電機(jī)的動態(tài)力矩平衡方程式為 （ ） 式中 TM ─ 電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩； TL ─ 折算到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩； ω ─ 電機(jī)轉(zhuǎn)子角速度； J ─ 電機(jī)轉(zhuǎn)子上總轉(zhuǎn)動慣量； t ─ 時間自變量 。 噪聲 、 漏油 。 ? 這類系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定、調(diào)試方便、維修簡單、價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在精度和速度要求不高、驅(qū)動力矩不大的場合得到廣泛應(yīng)用。 嚴(yán)格來說：位置控制包括位置、速度和電流控制；速度 控制包括速度和電流控制。 該系統(tǒng)包括了大量的電力電子器件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，綜合性強(qiáng) 。 在高速時為恒功率控制 ， 具有足夠大 的輸出功率 。 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(jī) 機(jī)械執(zhí)行部件 CNC插補(bǔ) 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 ? 從理論上講，可以消除整個驅(qū)動和傳動環(huán)節(jié)的誤差、間隙和失動量。 （ 2） 主軸伺服系統(tǒng) 只是一個速度控制系統(tǒng) 。不但有速度控制， 還有位置控制。 速度 調(diào)節(jié)器 電流 調(diào)節(jié)器 觸發(fā)脈沖 發(fā)生器 可控硅 整流器 電流反饋 速度反饋 電流檢測 編碼器 電機(jī) UR + Uf If IR + E1 ES 2023/1/18 2）主 回路 工作原理 組成 ： 由大功率晶閘 管構(gòu)成的三相全控橋式（三相全波）反并接可逆電路， 分成二大部分（ Ⅰ 和 Ⅱ ），每部分內(nèi)按三相橋式連接，二組反并接， 分別實現(xiàn)正轉(zhuǎn) 和反轉(zhuǎn)。 1 3 2 4 60176。 造成功率因數(shù)不高的主要原因是感性負(fù)載，如異步電 機(jī)、工頻爐、日光燈的功率因數(shù)都不高；提高功率因數(shù)的 辦法是在感性負(fù)載上并聯(lián)電容。分 別加到 T1 、 T T3 、 T4的基極。它是由 驅(qū)動電壓脈沖寬度 決定的。 2023/1/18 （ 4） PWM調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn) ① 頻帶寬、頻率高 : 晶體管 “ 結(jié)電容 ” 小，開關(guān)頻率遠(yuǎn)高于可控（ 50Hz)， 可達(dá) 210KHz。 T2和 T3同 時導(dǎo)通和關(guān)斷，基極驅(qū)動電壓 Ub2= Ub3 = –Ub1。此時測速反饋信號也增大，與大的速度給定相匹配達(dá)到 新的平衡，電機(jī)以較高的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。 5 6 α 只要改變可控 硅觸發(fā)角（即改變 導(dǎo)通角），就能改 變可控硅的整流輸 出電壓，從而改變 直流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn) 速。每部分內(nèi)又分成 共陰極組 （ 5）和共陽極組（ 6）。與