數(shù)控原理-檢測元件(編輯修改稿)
2025-01-19 14:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 度 v=60 δ f mm/min 脈沖 /s 34 ? 例 2：設步進電動機轉子有 80個齒，采用三相六拍驅動方式，與滾珠絲杠直連，工作臺作直線運動。絲杠螺距為 5mm，工作臺的最大移動速度為 6mm/s,求： （ 1）步進電動機的步距角 θ （ 2）系統(tǒng)的脈沖當量 δ （ 3）步進電動機的最高工作頻率 f 35 ? 工作臺運動方向的控制 改變步進電機輸入脈沖信號的循環(huán)順序方向 改變步進電機定子繞組中電流的通斷循環(huán)順序 步進電機實現(xiàn)正轉和反轉 工作臺進給方向改變 36 知識回顧 ? 開環(huán)、半閉環(huán)以及全閉環(huán)的區(qū)別 CNC 步進驅動 步進電機 37 38 ? 開環(huán)進給伺服系統(tǒng)的構成 39 三、步進驅動系統(tǒng)與數(shù)控裝置的連接 數(shù) 控 裝 置 Z軸步進驅動 信號 動力 軸步進驅動信號 動力X軸步進驅動 信號 動力 主軸控制單元或變頻器 信號 動力 反饋 主軸編碼器 主軸電機 Z軸電機 X軸電機 電源變壓器 40 四、步進電動機的控制 步進電動機驅動控制電路 41 ? 2. 環(huán)形脈沖分配器 環(huán)形脈沖分配器用來控制步進電動機的運行通電方式 。 三相三拍環(huán)形脈沖分配 環(huán)形脈沖分配器1 65432165342A 相驅動B 相驅動C 相驅動42 ? 1） 硬件脈沖分配器 ? 硬件脈沖分配器由邏輯門電路和觸發(fā)器構成。 三相六拍脈沖分配器輸出真值表 43 圖 三相六拍脈沖分配器 C1 1D C1 1D C1 1DQAQBQCCPXX 144 45 ? 上圖所示為三相六拍環(huán)形脈沖分配器原理圖， 當 X＝ “ 1”時， 每來一個脈沖 (CP)則電動機正轉一步， 分配順序為A→AB→B→BC→C→CA→A ； 當 X=“0”時， 每來一個脈沖（ CP）則電動機反轉一步， 分配順序為A→AC→C→CB→B→BA→A 。 輸出狀態(tài)真值表如表 所示。 46 圖 CH250實現(xiàn)的脈沖分配電路 三相雙三拍 三相六拍 47 ? 2） 軟件脈沖分配 ? 為了提高脈沖分配器的靈活性 ， 也可用軟件來實現(xiàn)環(huán)形脈沖分配 。 下圖所示為 89C51單片機與步進電動機驅動電路的接口框圖 。 48 圖 單片機控制的三相步進電動機驅動電路框圖 89C 51功率驅動電路步進電 動 機CBA光耦光耦49 驅動放大電路 作用：將環(huán)形分配器發(fā)出的 TTL電平信號放大至幾安培到十幾安培的電流，送至步進電動機的各繞組。 控制電路：單電壓簡單驅動、高低壓切換驅動、高壓恒流斬波、調(diào)頻調(diào)壓、細分驅動等。 50 前置放大 單電壓簡單驅動 驅動放大電路 特點： 通過提高驅動電壓加速電流的上升，通過串聯(lián)大功率電阻限制穩(wěn)態(tài)電流。 但驅動電路體積大，發(fā)熱嚴重。 51 單穩(wěn) 延時 前置放大 前置放大 高低壓驅動原理 驅動放大電路 特點： 高壓充電，低壓維持。 52 細分驅動 將一個步距角細分成若干點步的驅動方式稱細分驅動。 特點：在不改動電動機結構參數(shù)的情況下，使步距角減小。 要實現(xiàn)細分，需將繞組中的矩形電流波改成階梯電流波。 細分電流波形 53 ? 五、 步進電動機驅動驅動裝置應用實例 54 55 167。 3 閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)進給運動的控制 56 一、閉環(huán)位置控制系統(tǒng) 概念 57 閉環(huán)位置控制的實現(xiàn) – 半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng) ? 半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置采樣點如圖所示，是從驅動裝置 (常用伺服電機 )或絲杠引出，采樣旋轉角度進行檢測，不是直接檢測運動部件的實際位置。 位置控制調(diào)節(jié)器 速度控制 調(diào)節(jié)與驅動 檢測與反饋單元 位置控制單元 速度控制單元 + + 電機 機械執(zhí)行部件 CNC插補 指令 實際位置反饋 實際速度反饋 58 – 全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng) ? 全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置采樣點如圖的虛線所示，直接對運動部件的實際位置進行檢測。 位置控制調(diào)節(jié)
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