數(shù)控機床伺服系統(tǒng)概述-在線瀏覽
2025-02-01 16:53本頁面
【正文】 CA39。 C39。 對齊 ,又轉過 15?。BB39。A B、 C相同時通電，C39。 磁極拉住 4齒，轉子再轉 過15?。每拍轉子轉過 15?（步距角），一 個通電循環(huán)周期 (6拍 )轉子轉過 90? (齒距角 )。3. 三相雙三拍三相雙三拍 按 AB ?BC ?CA的順序給三相繞組輪流通電。20AB通電CA39。 C39。BB39。ACA通電CA39。 C39。每拍轉子轉過 30? (步距角 )，一 個通電循環(huán)周期 (3拍 )轉子轉過 90?(齒距角 )。／ (Zm)Z－轉子齒數(shù) m一運行拍數(shù)22步進電動機的主要性能指標2324216。 圖中： f — 脈沖頻率（ HZ ） α— 步距角 （度） Z Z2 — 傳動齒輪齒數(shù) t — 螺距 (mm) ? — 脈沖當量（ mm）步進電機Z1Z2?tf， ?25傳動比選擇：– 為了湊脈沖當量 ?mm，也為了增大傳遞的扭矩，在步進電機與絲桿之間，要增加一對齒輪傳動副，那么，傳動比 i=Z1/Z2與 α、 ? 、 t之間有如下關系： α— 步距角， ?－脈沖當量， t－ 絲杠導程。步進電機Z1Z2?tf， ?27進給速度 F： 一般步進電機 ： 若： δ= mm 則： 若： δ= 則： 因此，當 fmax一定時， Fmax與 δ成正比，故我們在談到步進電機開環(huán)系統(tǒng)的最高速度時，都應指明是在多大的脈沖當量 δ下的 ,否則是沒有意義的。提高步進電機開環(huán)伺服系統(tǒng)傳動精度的措施216。 步進電機的步距角精度；252。 絲桿等機械傳動部件、支承的傳動間隙；252。216。 適當提高系統(tǒng)組成環(huán)節(jié)的精度；252。29傳動間隙補償 在整個行程范圍內測量傳動機構傳動間隙，取其平均值存放在數(shù)控系統(tǒng)中的間隙補償單元，當進給系統(tǒng)反向運動時，數(shù)控系統(tǒng)自動將補償值加到進給指令中，從而達到補償目的。 方法：首先測量出進給絲杠螺距誤差曲線 (規(guī)律 )，然后可采用下列兩種方法實現(xiàn)誤差補償：硬件補償、軟件補償。具有反饋環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)具有抑制干擾的能力，控制精度較高；但是反饋環(huán)節(jié)的引入增加了系統(tǒng)的復雜性，且增益選擇不當時可能會導致系統(tǒng)不穩(wěn)定。34 數(shù)字脈沖比較伺服系統(tǒng) 在進給伺服系統(tǒng)中，脈沖比較伺服系統(tǒng)應用比較普遍。脈沖比較伺服系統(tǒng)的檢測元件可以是光電脈沖編碼器或光柵。 脈沖比較伺服系統(tǒng)是將位置指令脈沖與檢測元件反饋脈沖在比較器進行比較，得到位置偏差脈沖信號。 35 2. 脈沖比較伺服系統(tǒng)組成 圖 62是以光電編碼器為位置檢測元件的脈沖比較伺服系統(tǒng)。 (2) 反映機床工作臺實際位置的位置檢測器。 (4) 將比較器輸出數(shù)字信號轉變成伺服電動機模擬控制 信號的數(shù) /模轉換器。 37 當數(shù)控系統(tǒng)要求工作臺向一個方向進給時，經插補運算得到一系列進給脈沖作為指令脈沖，其數(shù)量代表了工作臺的指令進給量，頻率代表了工作臺的進給速度，方向代表了工作臺的進給方向?，F(xiàn)設工作臺處于靜止狀態(tài)。 （ 2）現(xiàn)有正向指令 PC+=2，可逆計數(shù)器加 2，在工作臺尚未移動之前，反饋脈沖 Pf+=0，可逆計數(shù)器輸出 Pe=Pc+－ Pf+=2－ 0=2，經轉換，速度指令為正，伺服電動機正轉，工作臺正向進給。 （ 4）當 Pf+=2時， Pe=Pc+－ Pf+=2－ 2=0，則速度指令為零，伺服電動機停轉，工作臺停止在位置指令所要求的位置。 當采用絕對式編碼器時，通常情況下，先將位置檢測的代碼反饋信號經數(shù)碼－數(shù)字轉換，變成數(shù)字脈沖信號，再進行脈沖比較。比較器為由加減可逆計數(shù)器組成的數(shù)字脈沖比較器，其組成框圖如圖 63所示。位置指令 含義 運算 位置反饋 含義 可逆計數(shù)器運算PC+ 正向運動指令 + Pf+ 正向位置反饋 －PC 反向運動指令 － Pf 反向位置反饋 ＋表 61 PC、 Pf的定義 42 脈沖分離電路的作用是：在加、減脈沖先后分別到來時，各自按預定的要求經加法計數(shù)端或減法計數(shù)端進入可逆計數(shù)器。43 在脈沖比較伺服系統(tǒng)中，只有實現(xiàn)指令脈沖 PC和反饋脈沖 Pf的比較后，才能得出位置的偏差值 △P i，所以系統(tǒng)需要脈沖比較器。當PC+與 PC不同時輸出時，在 A1和 A5中同一時刻只有一路有脈沖輸出， A9輸出始終是低電平。 4445 可逆計數(shù)器的內容由 0變?yōu)檎龜?shù)，其輸出經轉換和放大后，使伺服電動機帶動工作臺正向移動。此時，可逆計數(shù)器的內容就是 Pc+和 Pf+的偏差值 Pe。反向進給時，反向指令脈沖 PC使可逆計數(shù)器做減法計數(shù)，反向反饋脈沖 Pf使可逆計數(shù)器做加法計數(shù)，其他過程和正向進給相同。如出現(xiàn)這種情況，為防止可逆計數(shù)器內部操作因脈沖的 “ 競爭 ” 而產生誤操作，影響脈沖比較的可靠性，在指令脈沖和反饋脈沖進入可逆計數(shù)器之前，要進行脈沖分離。 A10輸出的負脈沖同時封鎖 A3和 A7，使指令脈沖和反饋脈沖不能通過 A3和 A7而進入可逆計數(shù)器。由于脈沖比較器具有脈沖分離功能，所以在指令脈沖和反饋脈沖不同時出現(xiàn)時，脈沖比較器進行正常的脈沖信號比較。 48 相位比較伺服系統(tǒng) 相位比較伺服系統(tǒng)的檢測元件可以是旋轉變壓器、感應同步器或磁柵等。原理框圖如圖 65所示。 4950 （ 1）能輸出一系列具有一定頻率的脈沖信號，為伺服系統(tǒng)提供一個相位比較基準的基準信號發(fā)生器。 （ 3）檢測工作臺位移的位置檢測元件（感應同步器）。 （ 5）將鑒相器輸出的電壓信號進行功率和電壓放大的伺服放大器。 根據(jù)感應同步器工作在相位工作方式時有 其中， 。實現(xiàn)相位比較的比較器為鑒相器。 52 脈沖 — 相位變換器又稱脈沖調相器，作用有兩個：一是通過對基準脈沖進行分頻，產生基準相位脈沖 ，由該脈沖形成的正、余弦勵磁繞組的勵磁電壓頻率與 頻率相同，感應電壓 ud的相位 隨著工作臺的移動，相對于基準相位 有超前或滯后；二是通過對指令脈沖 Pc+、 PC的加、減，再通過分頻產生相位超前或滯后于 的指令相位脈沖 。如(圖 66)所示為 Pc+=2時的相位比較波形圖。54 (2)有正向進給指令， Pc+=2，在指令獲得瞬時，工作臺仍靜止，此時，指令脈沖的相位 超前基準相位 ，但實際位置相位 保持不變，經鑒相器 ，速度控制信號大于零，伺服電動機正轉，工作臺正向移動，如圖 66b所示。 55圖 66 相位比較波形圖 56圖 66 相位比較波形圖 57 (4)隨著工作臺的繼續(xù)正向移動，實際相位 超前基準相位 的數(shù)值增加，當 時，經鑒相器 ，速度控制
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