[小學教育]_4cdb_第四章數控機床的進給伺服系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-02-11 20:01 本頁面
【文章內容簡介】 組輪流通電，轉子便一步一步轉動起來。每一拍轉過 30176。 (步距角 )，每個通電循環(huán)周期 (3拍 )轉過90176。 (一個齒距角 )。 2) 三相六拍 按 A?AB ?B ?BC ?C ? CA的順序給三相繞組輪流通電。 這種方式可以獲得更精確的控制特性。 第四章 數控機床的進給伺服系統(tǒng) C A39。 B B39。 C39。 A 3 4 1 2 C A39。 B B39。 C39。 A A相通電， 轉子 3齒與 A、 A39。 對齊。 A、 B相同時通電， A、 A39。 磁極拉住 3齒，B、 B39。 磁極拉住 4齒，轉子轉 過 15?， 到達左圖所示位置。 第四章 數控機床的進給伺服系統(tǒng) C A39。 B B39。 C39。 A B 相通電， 轉子 4齒與 B、 B180。 對齊 ,又轉 過 15?。 C A39。 B B39。 C39。 A B、 C相同時通電， C39。 、 C 磁極拉住 3 齒， B、 B39。 磁極拉住 4齒，轉子再轉 過 15?。 第四章 數控機床的進給伺服系統(tǒng) 三相反應式步進電動機的一個通電循環(huán)周 期如下： A?AB ?B ?BC ?C ? CA， 每個循 環(huán)周期分為六拍。每拍轉子轉過 15?（步距角）， 一 個通電循環(huán)周期 (6拍 )轉子轉過 90? (齒距角 )。 與單三拍相比，六拍驅動方式的步進角更 小，更適用于需要精確定位的控制系統(tǒng)中。 3. 三相雙三拍 按 AB ?BC ?CA的順序給三相繞組輪流通 電。每拍有兩相繞組同時通電 。 第四章 數控機床的進給伺服系統(tǒng) AB通電 C A39。 B B39。 C39。 A BC通電 C A39。 B B39。 C39。 A CA通電 C A39。 B B39。 C39。 A 與單三拍方式相似，雙三拍驅動時每個通電 循 環(huán)周期也分為三拍。每拍轉子轉過 30? (步距角 )， 一 個通電循環(huán)周期 (3拍 )轉子轉過 90?(齒距角 )。 第四章 數控機床的進給伺服系統(tǒng) 結構： 華中數控 第四章 數控機床的進給伺服系統(tǒng) 混合式步進電機原理： 二相混合式步進電機結構原理圖 BBB 2A 2 N NSA 3NN NC C 剖面B 1NSA 1SSC34A NDS定子BB 2A 2 NSA 3SN34A電機繞組C4D轉子永磁體BD D 剖面B 1SSA 14 華中數控 第四章 數控機床的進給伺服系統(tǒng) 四、步進電機的驅動電路、控制方式及接線 驅動電路： 步進電機繞組的驅動電路 : 單極性電流一般采用下圖 a雙管串聯電路 。 雙極性電流一般采用下圖 b的 H橋電路 。 三相混合式步進電機則采用三相逆變橋電路 ,見下圖 c. 華中數控 第四章 數控機床的進給伺服系統(tǒng) 2)高、低壓驅動 特點： （ 1）啟動電流上升快； （ 2）較寬頻率范圍內有較大的平均電流； （ 3）電磁轉矩大且穩(wěn)定 （ 4）功率損耗較小。 （ 5）啟動后有電流波動，影響其工作穩(wěn)定性。 第四章 數控機床的進給伺服系統(tǒng) ? 高低壓供電定時切換線路的工作原理見圖。該線路包括功率放大級 (由功率管 Tg， Td組成 )、前置放大級和單穩(wěn)延時線路。二極管 Dd是用作高低壓隔離的。 ? Dg和 Rg是高壓放電回路。高壓導通時間由單穩(wěn)定時線路整定，通常為 100～ 600μs，對功率步進電機可達幾千微秒。當環(huán)形分配器輸出高電平時，兩只功率放大管 Tg、 Td同時導通，電機繞組以 +80V電壓供電，繞組電流按 L／ (R+r)的時間常數向電流穩(wěn)定值 μg／ (R+r)上升，當達到單穩(wěn)延時時間時， Tg管截止，改由 +12V供電，維持繞組額定電流。若高低壓之比為 μg／ μd，則電流上升率也提高 μg／ μd倍，上升時間明顯減小。當低壓斷開時，電感 L中的儲能通過 DgR及μgμd構成的放電回路放電，放電電流的穩(wěn)態(tài)值為 (μg一 μd)／(R+R+r)．因此也加快了放電過程．這種供電線路由于加快了繞組電流的上升和下降過程，故有利于提高步進電機的起動頻率和最高連續(xù)工作頻率。由于額定電流是由低壓維持的，只需較小的限流電阻，功耗較小。 第四章 數控機床的進給伺服系統(tǒng) 3） 恒流斬波驅動 特點： （ 1）繞組中脈沖電流上升沿和下降沿較陡，快速響應好； （ 2）電路功耗小、效率高； （ 3）能輸出恒轉矩。 第四章 數控機床的進給伺服系統(tǒng) ? 斬波恒流功率放大電路 又稱為定電流驅動電路或波頂補償控制驅動電路。該電路的控制原理是隨時檢測繞組的電流值，當繞組電流值降到下限設定值時，高壓功率管導通，使繞組電流上升，上升到上限設定值時，便關斷高壓管。這樣，在一個步進周期內，高壓管多次通斷，使繞組電流在上、下限之間波動，接近恒定值，提高了繞組的平均值，有效地抑制了電動機輸出轉矩的降低。斬波恒流功率放大電路如圖所示高壓功率管 Vg通斷同時受到步進脈沖信號和運算放大器 N的控制。在步進脈沖信號 Ucp到來時，一路經驅動低壓管 Vd導通，另一路通過 V1和反相器 D1驅動高壓管 Vg導通，此時繞組由高壓電源 Ug供電。隨著繞組電流的增加，反饋電阻 Rf上的電壓 Uf不斷升高，當其超過 N的同相輸入電壓 Us時， N輸出低電平，使晶體管 V1的基極通過二極管 VD1接低電平，V1截止，門 D1輸出低電平，高壓管 Vg關斷了高壓，繞組繼續(xù)由低壓 Ud供電。當繞組電流下降時， U f下降，當 U fUs時運算放大器 N又輸出高電平使二極管 V D1截止， V1又導通，再次開通高壓管 Vg這個過程在步進脈沖有效期內不斷重復，使電動機繞組中電流的波頂呈現一定范圍內鋸齒形變化。調節(jié)電位器 RP，可改變運算放大器 N的翻轉電壓，即改變繞組中電流的限定值。運算放大器的增益越大，繞組的電流波動越小，電動機運轉越平穩(wěn)，電噪聲也越小 第四章 數控機床的進給伺服系統(tǒng) 伺服電動機驅動的進給系統(tǒng) 第四章 數控機床的進給伺服系統(tǒng) 速度控制 ： 當驅動裝置讀取傳感器 PS的值，給出轉子磁場的移動量時，用以控制定子電流，以改變三相電流相位，使其沿轉子旋轉方向，并移動相應的角度。 方向控制 ：改變三相電流的相位移相 180度 )，則旋轉方向改變。 第四章
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