數控伺服系統(tǒng)(編輯修改稿)
2024-10-27 15:01 本頁面
【文章內容簡介】 . .. .. .( 1 ) aRaIaEU ??aT IkM ?kT— 電機的轉矩系數（ kT =cmφ） Ia— 電機電樞電流 Ea=ken Ea — 電機轉動產生的反電動勢； ke— 電勢系數（ ke =ceφ） 。 n— 電樞轉速 rpm。 34 感應電動勢（反電動勢）為： . . . . . . ( 2 ) nCE ea ?? （ 2）代入（ 1）得： ???eaaCRIUn式中： n—— 電機轉速（ rpm）； U—— 電樞電路外加電壓（ V）； R a—— 電樞電路電阻（ ?）； C e—— 反電動勢系數； ?—— 氣隙磁通量（ W b）。 從上式可以看出 , 要改變直流電動機的轉速 n, 有三種方法 : ???eaaCRIUn （ 2）改變勵磁回路電阻 R f, 以改變 I f, 從而改變 ?值 , 但 I f只能減小，轉速只能調高，不能調低，可見這兩種方法都不能滿足數控機床的要求。 （ 1）改變電樞回路電阻 R a, 這使轉速只能調低不能調高。 （ 3）改變電樞電壓，其它都不變，盡管需要附加調壓設備，但它的調速范圍大 , 又是恒扭矩調速，所以直流伺服電機常用這種方法調速。 36 （二）直流電機的調速方法 ① 直流發(fā)電機 — 直流電動機 (GM)系統(tǒng)。 它是通過改變發(fā)電機的輸出電壓（此電壓加到電機上）來改變電動機轉速的調速方法。 ② 晶閘管 — 直流電動機 (SCRM)系統(tǒng)。 它是通過改變晶閘管的導通角，來控制供給直流電動機的輸入電壓，實現調速的。 ③ 脈寬調制 — 直流電動機 (PWM)系統(tǒng) 。 它是利用一定頻率的三角波或鋸齒波，把模擬控制電壓分割成與三角波同頻率的矩形波，通過控制矩形波的占空比來改變直流電機的輸入電壓，實現調速的。 該方法主要優(yōu)點是抗干擾能力強，效率高。 圖 512 PWM調壓的原理圖 流過電機的電流波形 三角波 反饋比較電壓 38 圖 513 PWM調制電路 39 交流伺服電動機結構簡單、成本低廉、無電刷磨損問題、維修方便。 四、交流伺服電動機調速技術 一、交流調速的類型 PfSnSn 1160)1()1( ????式中 n— 電機的轉速； S— 轉差率 ； P— 定子繞組的極對數 ； f1— 供電頻率 。 40 (2) 變轉差率調速 — 對繞線式異步電動機轉子繞組串接電阻的調阻調速等，可實現無級調速。 (1) 變極調速 — 對鼠籠式異步電動機改變其定子繞組的極對數 P，此為有級調速。 (3) 變頻調速 — 改變供電頻率的調速方案有交 — 交變頻器； 交 — 直 — 交電壓源型變頻器；脈寬調制型逆變器。 三、交流電動機的變頻調速 變頻調速是以一個頻率及電壓可變的電源，向異步 (或同步 )電動機供電，從而調節(jié)電動機轉速的方法。 變頻調速可分為兩類：第一類由恒頻恒壓的交流電，經過整流再逆變成變頻變壓的交流電，稱為帶直流環(huán)節(jié)的間接變頻調速或交一直一交變頻。 41 第二類是由恒頻恒壓的交流電，直接變成變頻變壓的交流電，稱為直接變頻調速或交一交變頻。 電壓型變頻器 濾波 整流 逆變 M 圖 514 電壓型變頻器基本結構 42 當定子電壓與頻率成正比改變時，即 ee ffUU 1111 // ?式中 U1e— 電動機的額定相電壓； U1— 電動機的實際相電壓； f1e— 電動機的額定定子頻率； f1— 電動機的實際定子頻率。 此時電動機的輸出為恒轉矩，輸出的功率與定子電流頻率成正比。 當定子電壓與頻率的平方根成正比改變時，即 effeUU111/1 ?電動機輸出恒功率，輸出的轉矩與定子電流頻率成反比。 43 SCR1 D1 SCR3 SCR4 SCR2 SCR5 D3 D4 D6 D5 D2 U P + N A B
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