【正文】 1? )sin( 12 ?? ??? mKVV本章小結(jié) 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH 。 ? ??? 第四節(jié) 感應(yīng)同步器 ? 若感應(yīng)同步器滑尺沒有新的位移，因激磁信號電氣角由 變?yōu)? ，它所輸出的幅值信號也隨之變化，而且逐步趨近于零。 一方面 ， 該計數(shù)脈沖及符號送比較器與進(jìn)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 角與此相對應(yīng)發(fā)生改變 。 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(yīng) ， 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 。 圖 617 測量元件及信號處理電路 測量 元件 sin/cos 發(fā)生器 解調(diào) 線路 V/F 轉(zhuǎn)換器 第四節(jié) 感應(yīng)同步器 測量及信號處理線路如何將工作臺的機(jī)械位移檢測出來并轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖信號 ， 可參見 圖 617。 同時，工作在鑒幅狀態(tài)的感應(yīng)同步器的定尺 感應(yīng)出電壓信號，經(jīng)信號處理線路轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字脈沖信號， 該數(shù)字脈沖信號作為反饋信號進(jìn)入比較器與進(jìn)給脈沖進(jìn)行比較。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。 第四節(jié) 感應(yīng)同步器 測量及信號處理 電路 比較器 數(shù)模轉(zhuǎn)換 放大環(huán)節(jié) 速度單元 工作臺 伺服電機(jī) 圖 616鑒幅式伺服系統(tǒng)原理框圖 進(jìn)給指令 第四節(jié) 感應(yīng)同步器 進(jìn)入比較器的信號有兩路，一路來自進(jìn)給脈沖，它代表了 數(shù)控裝置要求機(jī)床工作臺移動的位移量。設(shè)初始位置時， α = θ ， V2＝ 0， 當(dāng)滑尺相對定尺 移動后，隨著 θ 不斷增加， α ≠ θ ， V2 ≠ 0 。 由上式可知，若電氣角 α 已知，只要測出 V2的幅值，便能 求出與位移對應(yīng)的角度 θ 。 式中 — 給定的電氣角。隨著工作臺的移動， θ 2逐 漸增大，相位差 δ 逐漸減少，直至 δ ＝ 0。 此時因工作臺未動，反饋信號相對于基準(zhǔn)信號的相位差 Δ θ 2=θ 2θ 0=0 （ θ 2為定尺繞組上作為反饋信號所取的感應(yīng)電壓 U2的相位）。因此，在指令脈沖作用下，調(diào)相分頻通道輸出脈沖 與基準(zhǔn)脈沖有一個相位差 Δ θ 1， 且 Δ θ 1＝ θ 1－ θ 0， θ 0為基準(zhǔn) 信號發(fā)生器的基準(zhǔn)相位； θ 1為指令信號相位； θ 1的大小取決于 指令脈沖數(shù)，其隨時間變化的快慢取決于指令脈沖頻率，而其相 對于 θ 0的超前與滯后，則取決于指令脈沖進(jìn)給方向。 當(dāng)指令脈沖為零時，調(diào)相分頻通道輸出信號和基準(zhǔn)脈沖信號 相位相同，兩者相位差為零。調(diào)相分頻通道的任務(wù)是將 指令脈沖信號調(diào)制成與基準(zhǔn)脈沖有一定關(guān)系的輸出脈沖信號，其 相位差大小和極性與指令脈沖有關(guān)。 指 令 相 位 第四節(jié) 感應(yīng)同步器 基準(zhǔn)相位 放大 整形 濾波 基準(zhǔn)信號發(fā)生器 脈沖調(diào)相器 鑒相器 放大器 激磁 供電 線路 伺服 電機(jī) 速度 控制 單元 滑尺 定尺 機(jī)床 Vs Vc +x x 圖 614 感應(yīng)同步器鑒相測量系統(tǒng)框圖 θ0 θ1 第四節(jié) 感應(yīng)同步器 分配器 1（ 1/N） （ 基準(zhǔn)分頻通道 ） 分配器 2（ 1/N） （ 調(diào)相分頻通道 ） 脈沖 加減器 基準(zhǔn)信號 發(fā)生器 勵磁信號 指令信號 +x x 圖 615 脈沖調(diào)相器 系統(tǒng)框圖 第四節(jié) 感應(yīng)同步器 為適應(yīng)感應(yīng)同步器滑尺的兩勵磁繞組供電的要求， 該通道輸出兩路幅值相等、頻率相同、相位相差 900的脈沖信號， 經(jīng)激磁供電線路變成正、余弦信號給滑尺正弦、余弦繞組勵磁。 脈沖調(diào)相器的作用是將來自數(shù)控裝置的進(jìn)給脈沖信號轉(zhuǎn)換為相位變化的信號 ， 圖 615為其原理組成框圖。 鑒相式伺服系統(tǒng) 利用相位比較原理進(jìn)行工作 ,如 圖 614 。由比例關(guān)系 可得 ???22x?????? xx ??22 第四節(jié) 感應(yīng)同步器 通過鑒別定尺感應(yīng)輸出電壓的相位，即可測量定尺和 滑尺之間的相對位移。 1. 鑒相型系統(tǒng) 供給滑尺的正 、 余弦繞組的激磁信號是頻率 、 幅值相同 ，相位相差 900的交流勵磁電壓 根據(jù)疊加原理 ， 定尺上的總感應(yīng)電壓為 tmVcVtmVsV??cossin??)sin(2coscoscossin2??????????????? ???tmKVtmKVtmKVV 第四節(jié) 感應(yīng)同步器 式中 K — 耦合系數(shù) (比例常數(shù) )； — 勵磁電壓的幅值； ω — 勵磁電壓的角頻率； — 與位移對應(yīng)的角度。 若滑尺上的正、余弦繞組同時 勵磁，就可以分辨出感應(yīng)電壓值所對應(yīng)的唯一確定的位移。 為確定唯一位移，在滑尺上與正弦繞組錯開 1/4節(jié)距處，配 置了余弦繞組。 定 尺 滑 A 尺 B ?241 位 C ?221 置 D ?243 E ?2 E A V2 M N 正弦繞組 余弦繞組 θ B D C O P 圖 613 感應(yīng)電壓幅值與定尺滑尺相對位置關(guān)系 第四節(jié) 感應(yīng)同步器 感應(yīng)電壓的幅值變化規(guī)律就是一個周期性的余弦曲線。再移至 3/4節(jié)距， 即圖中 D點(diǎn)位置時，感應(yīng)電壓又變?yōu)榱悖?dāng)移動一個節(jié)距位置如圖 中 E點(diǎn)，又恢復(fù)到初始狀態(tài)，與 A點(diǎn)相同。 當(dāng)滑尺移到圖中 B點(diǎn)位置，與定尺繞組剛好錯開 1/4節(jié)距時，感應(yīng) 電壓為零。當(dāng)只