5感應同步器(編輯修改稿)
2024-08-31 18:42 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 同步器的 節(jié)距為 2mm， 脈沖當量選定為 δ=， 一個脈沖對應的相移角 Δθ1為 ?? 6 021 ???? t?? 數(shù)控裝置每發(fā)一個進給脈沖，經(jīng)脈沖調(diào)相器變?yōu)槌盎鶞市盘栆粋€ 相移角的信號，即 Δθ1=θ1θ0=。此時因工作臺未動，反饋信號相對于基準信號的相位差 Δθ2=θ2θ0=0（ θ2為定尺繞組上作為反饋信號所取的感應電壓U2的相位）。鑒相器將 δ＝ Δθ1－ Δθ2 =，經(jīng)放大后控制伺服電動機帶動工作臺移動。隨著工作臺的移動， θ2逐漸增大，相位差 δ逐漸減少，直至 δ＝ 0。 鑒相式伺服系統(tǒng)利用相位比較原理進行工作。當數(shù)控裝置要求工作臺沿一個方向位移時，產(chǎn)生一列進給脈沖，經(jīng)脈沖調(diào)相器的調(diào)相分頻通道轉(zhuǎn)化為相位變化信號 Δθ1′，它作為指令信號送入鑒相器；測量裝置及信號處理電路的作用是將工作臺的位移量檢測出來，并表達成與基準信號之間的相位差 Δθ2′，也被送入鑒相器。這兩路信號都用它們與基準信號之間的相位差表示，且同頻率、同周期。因此，它們兩者之間的相位差為 δ′＝ Δθ1′－ Δθ2′。鑒相器的作用就是鑒別出這兩個信號的相位差，并以與此相位差信號成正比的電壓信號輸出。如果相位差不為零，說明工作臺實際移動的距離不等于指令信號要求工作臺移動的距離，鑒相器檢測出的相位差，經(jīng)放大后，送入速度控制單元，驅(qū)動電機帶動工作臺向減少誤差的方向移動。若相位差為零，則表示感應同步器的實際位置與給定指令位置相同，鑒相器輸出電壓為零，工作臺停止移動。 tUUtUUmcms????si nc o ssi nsi n???????? s i ns i nco sco ss i ns i n2 tKUtKUU mm ??? ? tKU m ??? s i ns i n ?＝2. 鑒幅式系統(tǒng) 供給滑尺上正、余弦繞組的勵磁電壓的頻率相同、相位相同但幅值不同。 式中 α— 給定的電氣角。 則在定尺繞組產(chǎn)生的總感應電壓為 (58) 式中 θ— 與位移對應的角度。 鑒幅式伺服系統(tǒng)是以位置檢測信號的幅值大小來反映機械位移的數(shù)值，并以此作為位置反饋信號與指令信號進行比較構(gòu)成閉環(huán)伺服系統(tǒng)。 由式 58可知，若電氣角 α 已知，只要測出 U2的幅值，便能求出與位移對應的角度 θ。實際測量時，不斷調(diào)整 α ，讓幅值為零。設初始位置時， α = θ ， U2＝ 0，當滑尺相對定尺移動后，隨著 θ不斷增加， α ≠θ ， U2 ≠ 0 。若逐漸改變 α值，直至 α = θ ，U2＝ 0，此時 α的變化量就代表了 θ對應的位移量，就可測得機械位移。 ? ? tKUU m ??? s i ns i n2 ?＝式 58 圖 522 鑒幅式伺服系統(tǒng)原理框圖 比較器 數(shù)模轉(zhuǎn)換 放大環(huán)節(jié) 速度單元 工作臺 測量及信號處理電路 伺服電機 進給指令 鑒幅式系統(tǒng)的工作原理：進入比較器的信號有兩路，一路來自進給脈沖，它代表了數(shù)控裝置要求機床工作臺移動的位移量。另一路來自測量及信號處理電路，以數(shù)字脈沖形式出現(xiàn)，體現(xiàn)了工作臺實際移動的距離。鑒幅式系統(tǒng)工作之前，數(shù)控裝置和測量元件的信號處理電路都沒有脈沖輸出，比較器的輸出為零，工作臺不移動。出現(xiàn)進給脈沖信號后，比較器的輸出不為零，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換電路將比較器輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)化為電壓信號，經(jīng)放大后，由伺服電機帶動工作臺移動。同時，工作在鑒幅狀態(tài)的感應同步器的定尺感應出電壓信號，經(jīng)信號處理線路轉(zhuǎn)換成相應的數(shù)字脈沖信號，該數(shù)字脈沖信號作為反饋信號進入比較器與進給脈沖進行比較。若兩者相等，比較器輸出為零，工作臺不動；若兩者不相等，說明工作臺實際移動的距離還不等于指令信號要求移動的距離，伺服電機繼續(xù)帶動工作臺移動，直到比較器輸出為零時停止。 測量元件 sin/cos發(fā)生器 解調(diào)線路 V/F轉(zhuǎn)換器 圖 523 測量元件及信號處理電路 圖 523,表明測量及信號處理線路是如何將工作臺的機械位移檢測出來并轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖信號。感應同步器根據(jù)工作臺的位移量，輸出正弦電壓信號，該電壓信號的幅值代表工作臺的位移。此正弦信號經(jīng)濾波、放大、檢波、整流以后，變成方向與工作臺移動方向相對應，幅值與工作臺位移成正比的直流電壓信號，這個過程稱解調(diào)，由解調(diào)線路也稱鑒幅器來完成。解調(diào)后的信號經(jīng)電壓頻率（ V/F）轉(zhuǎn)換器變成計數(shù)脈沖，脈沖的個數(shù)與電壓幅值成正比，并用符號觸發(fā)器表示方向。一方面，該計數(shù)脈沖及符號送比較器與進給脈沖比較；另一方面，經(jīng)正余弦 (sin/cos)信號發(fā)生器，產(chǎn)生驅(qū)動測量元件的兩路信號 sin和 cos，使 α 角與此相對應發(fā)生改變。并根據(jù) α產(chǎn)生正弦和余弦矩形波，使 α 總是跟隨角 θ 的變化而變化。 0)s i n ( 12 ???? ??mKUU再一次經(jīng)解調(diào)線路，電壓頻率轉(zhuǎn)換器、 sin/cos信號發(fā)生器，產(chǎn)生下一個激磁信號，該激磁信號將使測量元件的輸出進一步接近于零，這個過程不斷重復，直到測量元件的輸出為零時為止。 若感應同步器滑尺沒有新的位移，因激磁信號電氣角由 α 變?yōu)?α 1 ，它所輸出的幅值信號也隨之變化，而且逐步趨近于零。 若輸出的新的幅值信號 ? 1. 結(jié)構(gòu)如圖所示 ? 旋轉(zhuǎn)變壓器一般做 ? 成兩極電機的形式。 ? 在定子上有激磁繞組 ? 和輔助繞組，它們的 ? 軸線相互成 90176。 。在 ? 轉(zhuǎn)子上有兩個輸出繞組 ? —— 正弦輸出繞組和余弦輸出繞組，這兩個繞組的軸線也互成 90176。 ，一般將其中一個繞組（如 Z Z2）短接。
高考資料相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1