數(shù)控原理伺服ppt課件-資料下載頁
2025-01-14 19:32本頁面
【正文】 90176。電角度。兩個定子繞組結(jié)構(gòu)完全相同，使用時一個繞組做勵磁用，另一個繞組做控制用。 交流伺服電動機的特點 與普通兩相異步電動機相比，伺服電動機有寬的調(diào)速范圍；當(dāng)勵磁電壓不為零，控制電壓為零時，其轉(zhuǎn)速也應(yīng) 為零；機械 特性為線性并且動態(tài)特性好。為達(dá)到上述要求，伺服電機的 轉(zhuǎn)子電阻應(yīng)當(dāng)大，轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)當(dāng)小。 交流伺服電動機的工作原理 交流伺服電機的控制方式 交流伺服電機的控制方式有 3種，它們分別是幅值控制、相位控制和幅相控制。 ?幅值控制：控制電壓和勵磁電壓保持相位差 90176。 ，只改變控制電壓幅值，這種控制方法稱為幅值控制。 ?相位控制：與幅值控制不同，相位控制時控制電壓和勵磁電壓均為額定電壓，通過改變控制電壓和勵磁電壓相位差，實現(xiàn)對伺服電機的控制。 ?幅相控制：是對幅值和相位差都進(jìn)行控制，通過改變控制電壓的幅值及控制電壓與勵磁電壓的相位差控制伺服電機的轉(zhuǎn)速。 交流驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)展 直流電動機具有良好的控制特性，但缺點越來越突出， 20世紀(jì) 70年代出現(xiàn)了可控電力開關(guān)器件（如晶閘管、 GTR、 GTO等），為交流電動機的控制提供了高性能的功率變換器，從此交流變頻驅(qū)動技術(shù)得到了飛速發(fā)展。 1971年德國科學(xué)家 Blaschke等人提出了矢量控制理論。 1985年德國科學(xué)家 制論理論，免去了矢量變換的復(fù)雜計算，控制結(jié)構(gòu)更加簡單化。各種交流電動機的驅(qū)動控制裝置不斷出現(xiàn)，交流調(diào)速也進(jìn)入了同直流調(diào)速相媲美的時代。 交流驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)展 對交流電動機實現(xiàn)變頻調(diào)速的裝置稱為 變頻器 ，其功能是將電網(wǎng)提供的恒壓恒頻交流電 CVCF（ Constant Voltage Constant Frequency）變換為變壓變頻 VVVF（ Variable Voltage Variable Frequency）交流電，變頻伴隨變壓，對交流電動機實現(xiàn)無級調(diào)速。 變頻器有：交－直－交與交－交變頻器兩大類。 ? 交－交變頻器沒有明顯的中間濾波環(huán)節(jié)，電網(wǎng)交流電被直接變成可調(diào)頻調(diào)壓的交流電，又稱為直接變頻器。 ? 交 — 直 — 交變頻器先把電網(wǎng)交流電轉(zhuǎn)換為直流電，經(jīng)過中間濾波環(huán)節(jié)后，再進(jìn)行逆變才能轉(zhuǎn)換為變頻變壓的交流電，故稱為間接變頻器。 在數(shù)控機床上，一般采用交 直 交型的正弦波脈寬調(diào)制（ SPWM）變頻器和矢量變換控制的 SPWM調(diào)速系統(tǒng)。 交流調(diào)速的基本概念 由電機學(xué)基本原理可知，交流異步電動機（感應(yīng)電機）的輸出轉(zhuǎn)速公式為： 式中 f —— 定子電源頻率， Hz； s—— 轉(zhuǎn)差率； p—— 極對數(shù)。 )1(60 spfn ??交流調(diào)速的基本概念 根據(jù)電機學(xué)知識，異步電動機定子每相繞組的感應(yīng)電動勢為： 式中 N —— 定子繞組每相串聯(lián)的匝數(shù)； K —— 基波繞組系數(shù)； Φm —— 每極氣隙磁通， Wb。 mf N K ΦE ?交流調(diào)速的基本概念 為了保持氣隙磁通不變，則應(yīng)滿足常數(shù)。但實際上，感應(yīng)電動勢難以直接控制。如果忽略了定子漏阻抗壓降，則可以近似認(rèn)為定子相電壓和感應(yīng)電動勢相等，即實現(xiàn)恒磁通調(diào)速，則應(yīng)滿足常數(shù)。在交流變頻調(diào)速裝置中，同時兼有調(diào)頻調(diào)壓功能。 正弦波脈寬調(diào)制（ SPWM） SPWM法是變頻器中使用最為廣泛的 PWM調(diào)制方法 ， 屬于交 — 直 — 交型靜止變頻裝置 ， 可以用模擬電路和數(shù)字電路等硬件電路實現(xiàn) ， 也可以用微機軟件以及軟件和硬件結(jié)合的辦法實現(xiàn) 。 用硬件電路實現(xiàn) SPWM法 ， 就是用一個正弦波發(fā)生器產(chǎn)生可以調(diào)頻調(diào)幅的正弦波信號 （ 調(diào)制波 ） ， 用三角波發(fā)生器生成幅值恒定的三角波信號 （ 載波 ） ， 將它們在電壓比較器中進(jìn)行比較 ， 輸出 PWM調(diào)制電壓脈沖 。 正弦波脈寬調(diào)制（ SPWM） SPWM調(diào)制波 雙極型 SPWM通用型主回路
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