數(shù)控伺服系統(tǒng)詳細(xì)論述-展示頁(yè)
2025-01-06 15:56本頁(yè)面
【正文】 速 和最低轉(zhuǎn)速之比。5． 低速大轉(zhuǎn)矩 進(jìn)給坐標(biāo)的伺服控制屬于恒轉(zhuǎn)矩控制，在整個(gè)速度 范圍內(nèi)都要保持這個(gè)轉(zhuǎn)矩；主軸坐標(biāo)的伺服控制在低速時(shí)為恒轉(zhuǎn) 矩控制，能提供較大轉(zhuǎn)矩。 對(duì)伺服系統(tǒng)的基本要求 3/9/2023對(duì)伺服電機(jī)的要求：（ 1）調(diào)運(yùn)范圍寬且有良好的穩(wěn)定性，低速時(shí)的速度平穩(wěn)性（ 2） 電機(jī)應(yīng)具有大的、較長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)載能力，以滿足低速 大轉(zhuǎn)矩的要求。（ 4）能承受頻繁的起動(dòng)、制動(dòng)和正反轉(zhuǎn)。電機(jī)機(jī)械執(zhí)行部件A相、 B相C相、 …f、 nCNC插補(bǔ)指令脈沖頻率 f脈沖個(gè)數(shù) n換算脈沖環(huán)形分配變換功率放大3/9/2023 伺服系統(tǒng)的分類(lèi) n 無(wú)位置反饋，精度相對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)來(lái)講不高，其精度主要取決于伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的性能和精度。n 這類(lèi)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定、調(diào)試方便、維修簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在精度和速度要求不高、驅(qū)動(dòng)力矩不大的場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用。3/9/2023 伺服系統(tǒng)的分類(lèi)n 半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)w 半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置采樣點(diǎn)如圖所示，是從驅(qū)動(dòng)裝置 (常用伺服電機(jī) )或絲杠引出，采樣旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測(cè)，不是直接檢測(cè)運(yùn)動(dòng)部件的實(shí)際位置。w 由于絲杠的螺距誤差和齒輪間隙引起的運(yùn)動(dòng)誤差難以消除。但可對(duì)這類(lèi)誤差進(jìn)行補(bǔ)償，因而仍可獲得滿意的精度。3/9/2023 伺服系統(tǒng)的分類(lèi) n 全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)w 全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置采樣點(diǎn)如圖的虛線所示，直接對(duì)運(yùn)動(dòng)部件的實(shí)際位置進(jìn)行檢測(cè)。具有很高的位置控制精度。w 該系統(tǒng)主要用于精度要求很高的鏜銑床、超精車(chē)床、超精磨床以及較大型的數(shù)控機(jī)床等。 優(yōu)點(diǎn)：在低速下可以得到很高的輸出力矩，剛性好，時(shí)間常 數(shù)小、反應(yīng)快和速度平穩(wěn)。噪聲、漏油。 1）直流伺服系統(tǒng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)采用大慣量寬調(diào)速永磁直流伺 服電機(jī)和中小慣量直流伺服電機(jī)；主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)采用他激直流伺 服電機(jī)。缺點(diǎn)：有電刷，速度不高。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不需維護(hù)、適合于在惡劣環(huán)境下工作。 伺服系統(tǒng)的分類(lèi) 3/9/20233．按被控對(duì)象分類(lèi) （ 1）進(jìn)給伺服系統(tǒng) 指一般概念的位置伺服系統(tǒng)，包 括速度控制環(huán)和位置控制環(huán)。 C 軸控制功能。 數(shù)控機(jī)床中常用的伺服電機(jī) ： 直流伺服電機(jī)（調(diào)速性能良好） 交流伺服電機(jī)（主要使用的電機(jī)） 步進(jìn)電機(jī)（適于輕載、負(fù)荷變動(dòng)不大） 直線電機(jī)（高速、高精度） 3/9/2023 常用的直流電動(dòng)機(jī)有：永磁式直流電機(jī)（有槽、無(wú)槽、杯型、 印刷繞組） 勵(lì)磁式直流電機(jī) 混合式直流電機(jī) 無(wú)刷直流電機(jī) 直流力矩電機(jī) 直流進(jìn)給伺服系統(tǒng)： 永磁式直流電機(jī)類(lèi)型中的 有槽電樞永磁直 流電機(jī)（普通型） ； 直流主軸伺服系統(tǒng)： 勵(lì)磁式直流電機(jī)類(lèi)型中的 他激直流電機(jī) 。電樞回路的電壓平衡方程式為 : （ ） Ua─ 電樞上的外加電壓； Ra─ 電樞電阻； Ea─ 電樞反電勢(shì)。 根據(jù)以上各式可以求得： （ ） 2 一般 直流電機(jī)的工作特性 3/9/2023當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為零時(shí)： 理想空載轉(zhuǎn)速 （ ） 當(dāng)轉(zhuǎn)速為零時(shí)： 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 ( ） 當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)某一負(fù)載 TL時(shí) 電機(jī)轉(zhuǎn)速與理想空載轉(zhuǎn)速的差 （ ） 2一般 直流電機(jī)的工作特性 ωO△ ω 2一般 直流電機(jī)的工作特性 3/9/2023 (1) 永磁直流伺服電機(jī)的性能特點(diǎn) 1) 低轉(zhuǎn)速大慣量 2) 轉(zhuǎn)矩大 3) 起動(dòng)力矩大 4) 調(diào) 速泛 圍 大，低速運(yùn)行平穩(wěn)，力矩波動(dòng)小 (2) 永磁直流伺服電機(jī)性能用特性曲線和數(shù)據(jù)表描述 1) 轉(zhuǎn)矩 速度特性曲線 （ 工作曲線） 2) 負(fù)載 工作周期曲線 過(guò)載倍數(shù) Tmd，負(fù)載工作周期比 d。 3．永磁直流伺服電機(jī)的工作特性 3/9/2023 3．永磁直流伺服電機(jī)的工作特性 d% 80 110% 120% 60 130% 140% 40 160% d 180% 20 200% 0 1 3 tR 6 10 30 60 100 tR(min) 6000 Ⅱ 換向極限 速度極限 4000 溫度極限 2023 Ⅰ 0 500 1000 1500 n 圖 6﹒8 永磁直流伺服電機(jī)工作曲線 Ⅰ 區(qū)為連續(xù)工作區(qū)； Ⅱ 區(qū)為斷續(xù)工作區(qū)，由負(fù)載 工作周期曲線決定工作時(shí)間； Ⅲ 區(qū)為瞬時(shí)加減速 區(qū)3/9/2023 4．主軸直流伺服電機(jī)的工作原理和特性 O nj nmax nP,T 1 2圖 直流主軸電機(jī)特性曲線 1轉(zhuǎn)矩特性曲線 2功率特性曲線3/9/2023直流伺服電機(jī)的缺點(diǎn)： ◆ 它的電刷和換向器易磨損； ◆ 電機(jī)最高轉(zhuǎn)速的限制，應(yīng)用環(huán)境的限制； ◆ 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，成本高。 2 交流伺服電機(jī)及工作特性 VS3/9/2023交流同步伺服電機(jī)的種類(lèi)： 勵(lì)磁式、永磁式、磁阻式和磁滯式 （ 1）永磁交流同步伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu) 1．永磁交流同步伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 VS定 子 轉(zhuǎn)子 脈沖編碼器定子三相繞組 接線盒圖 6﹒ 11 永磁交流同步伺服電機(jī)結(jié)構(gòu) 3/9/20231．永磁交流同步伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 3/9/2023 （ 2）永磁交流同步伺服電機(jī)工作原理和性能 1． 永磁交流同步伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 n（ r/min） VSNns nr θ S 圖 6﹒
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