數(shù)控伺服系統(tǒng)詳細(xì)論述-閱讀頁(yè)
2025-01-10 15:56本頁(yè)面
【正文】 校 正瞬態(tài)負(fù)載擾動(dòng)能力強(qiáng)，頻帶寬，動(dòng)態(tài)硬度高。 ⑵ 良好的加、減速及換向功能。 ⑷ 大的調(diào)速范圍。 速度控制單元：沒(méi)有位置控制，只是速度控制系統(tǒng)。 調(diào)磁部分 — 恒功率調(diào)速，在額定轉(zhuǎn)速以上調(diào)速。包括 速度環(huán)、電流環(huán)、可控硅整流主回路等。 ◆ 激磁回路由激磁電流設(shè)定電路，電樞電壓反饋電路、及 激磁反饋電路三者的比較輸出信號(hào)，經(jīng)電流調(diào)節(jié)、觸發(fā) 脈沖發(fā)生器等，控制激磁電流的大小，完成恒功率調(diào)速。在 額定轉(zhuǎn)速以下用改變電調(diào)電樞端電壓調(diào)速，此時(shí)調(diào)磁不 工作只是維持額定的磁場(chǎng)，用電壓反饋?zhàn)餍盘?hào)，限制激 磁電流反饋。3/9/2023 交流進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度控制由電機(jī)學(xué)知，交流電機(jī)轉(zhuǎn)速公式：式中： f – 定子電源頻率 p – 磁激對(duì)數(shù) S – 轉(zhuǎn)差率 ns – 定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速 n– 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 異步電機(jī) 變頻 – 用于籠型電機(jī) 調(diào)壓（定子電壓） 電磁磚差離合器 調(diào)阻（轉(zhuǎn)子電組） 串級(jí)調(diào)速 交 – 直 – 交 交 – 交 交 – 直 – 交 交 – 交變轉(zhuǎn)差率變頻變頻同步電機(jī)交流電動(dòng)機(jī)由此可知調(diào)速方法：（ ）（ ）3/9/2023對(duì)于進(jìn)給系統(tǒng)常使用交流同步電機(jī)，該電機(jī)沒(méi)有轉(zhuǎn)差率，電機(jī)轉(zhuǎn)速公式變?yōu)椋簭氖街锌梢钥闯觯褐荒苡米冾l調(diào)速，并且是有效方法。電壓型先將電網(wǎng)的交流 電經(jīng)整流器變?yōu)橹绷?，再?jīng)逆變器變?yōu)轭l率和電壓都可變的交 流電壓。 ●交 –交變頻器 該變頻器沒(méi)有中間環(huán)節(jié)，直接將電網(wǎng)的交流電 變?yōu)轭l率和電壓都可變的交流電。 （ SPWM）變壓變頻器⑴ 基本概念 1964年德國(guó)人率先提出脈寬調(diào)制變頻思想，把通訊系統(tǒng)中的（ ）3/9/2023調(diào)制技術(shù)應(yīng)用于交流變頻器。還有空間電壓矢量 PWM 、最優(yōu) PWM 、預(yù)測(cè) PWM 、隨機(jī)PWM 、規(guī)則采樣數(shù)字化 PWM 等等。 為逆變器的供電。其控 制極（大功率晶體管 GTR為基極 ）輸入由基準(zhǔn)正弦波（由速度指 令轉(zhuǎn)化過(guò)來(lái)的）和三角波疊加出來(lái)的 SPWM 調(diào)制波（等幅、不等 寬的矩形脈沖波） ，使這些大功率晶體管按一定規(guī)律導(dǎo)通、截止， 輸出一系列功率級(jí)等效于正弦交流電的可變頻變壓的等幅、不等 寬的矩形脈沖電壓波，即功率級(jí) SPWM 電壓，使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。3/9/2023⑵ 正弦脈寬調(diào)制原理 （以單相為例） 正弦脈寬調(diào)制 （ SPWM ）波形 : 與正弦波等效的一系列等幅不等 寬的矩形脈沖波，如右下圖所示。 正弦的正負(fù)半周均如此處理。方波發(fā)生器（帶正反饋比較 又有 RC積分）三角波發(fā)生器（積分器）三角波與基準(zhǔn)正弦波疊加（比較器）SPWM 調(diào)制波基準(zhǔn)正弦波(由速度指令轉(zhuǎn)化過(guò)來(lái)的 )VD1調(diào)制波載波u utu1:ut u1u0O OOt ttRFRR1R2R3R4R5R6R7VD2VD3VD4C 1C 2U0 (ua、 ub、 uc )tO+++tut:3/9/2023uAB50Hz SPWMD1 D2 D3D4 D5 D6D7 D8 D9D10 D11 D12T1 T2 T3T4 T5 T6uauaububucucu1 u2 u3utu1utuduaω1tω1tω1tω1tω1tω1tuA0uB0uC0逆變器輸出A相等效正弦脈寬電壓波逆變器輸出B相等效正弦脈寬電壓波逆變器輸出C相等效正弦脈寬電壓波逆變器輸出線電壓等效正弦脈寬電壓波u1:由 F轉(zhuǎn)換來(lái)的ut改變調(diào)制波的頻率、幅值，就可改變最終輸出 ：變頻變壓的交流電壓主回路：左半部：整流器右半部：逆變器3/9/2023：速度環(huán)、電流環(huán) SPW 電路、功放電路 檢測(cè)反饋電路 校正補(bǔ)償 乘法器 SPWM功率放大速度反饋信號(hào)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路電流信號(hào)處理電路傳感器信號(hào)處理電路 傳感器MS3~電流比較速度比較 電流傳感++U(t)3/9/2023 電路原理SPWM 的控制方法：⑴ 模擬控制 原始的控制方法；⑵ 數(shù)字控制① 微機(jī)存儲(chǔ)事先算好的 SPWM 數(shù)據(jù)表格，由指令調(diào)出，或通過(guò)軟 件實(shí)時(shí)生成。 去主回路三極管基極 u/f 分頻 u/f 分頻 基準(zhǔn)正弦波 產(chǎn)生三角波發(fā)生器比較器 SPWM比較疊加ui 壓 /頻變換、 分頻器 正弦邏輯三角波邏輯指令比較器 比較器 脈沖分配3/9/2023 SPWM 變壓變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)：，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)；。3/9/2023交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：交流感應(yīng)異步電機(jī)交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：交流感應(yīng)異步電機(jī)調(diào)速方法很多，變頻調(diào)速是最適用的方法，主要有：調(diào)速方法很多，變頻調(diào)速是最適用的方法，主要有： 壓頻（壓頻（ u/f）調(diào)速）調(diào)速 矢量變換控制調(diào)速矢量變換控制調(diào)速 在電機(jī)調(diào)速時(shí)，希望保持每極磁通為額定值。 磁通過(guò)弱磁通過(guò)弱 — 沒(méi)有充分利用鐵心，是一種浪費(fèi)。 磁通過(guò)強(qiáng)磁通過(guò)強(qiáng) — 使鐵心飽和，產(chǎn)生過(guò)大的勵(lì)磁電流，嚴(yán)重時(shí)因繞使鐵心飽和，產(chǎn)生過(guò)大的勵(lì)磁電流，嚴(yán)重時(shí)因繞 組過(guò)熱燒毀電機(jī)。 交流異步電機(jī)中，交流異步電機(jī)中， 磁通是定子和轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)合成產(chǎn)生的，所磁通是定子和轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)合成產(chǎn)生的，所 以不能單獨(dú)調(diào)頻。三相三相 異步電機(jī)異步電機(jī) 定子每相電動(dòng)勢(shì)的有效值為：定子每相電動(dòng)勢(shì)的有效值為： Eg = ≈ 式中 f1 — 定子定子 頻率（頻率（ Hz）；）； N1 — 定子電動(dòng)繞組串聯(lián)匝數(shù)；定子電動(dòng)繞組串聯(lián)匝數(shù)； Kn1 — 基波繞組系數(shù)； Φm — 每每 極氣隙磁通量3/9/2023nT10 20 30 40100020233000恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速特性曲線 Tn10 20 30 40100020233000恒 Tm調(diào)速特性曲線由上式可知 Φm ≈ Eg / f13/9/2023恒功率調(diào)速10 20 30 40 50 6010002023nT3/9/2023交流異步電機(jī)的矢量控制A AB C000ddqq3/9/2023矢量控制60o60oFCFAFBFFdidiqiiil3/9/2023交流同步電機(jī)的矢量控制dAB CiiqidiAdiciBq3/9/2023 位置控制位置檢測(cè)測(cè)速值位置傳感器測(cè)速計(jì)電動(dòng)機(jī)速度控制位置控制指令位置Doi+DAi實(shí)際位置?Di Vpi ?Vi VDiKD KV3/9/2023比較環(huán)節(jié)伺服放大器D/A工作臺(tái)位置檢測(cè)器伺服電機(jī)脈沖處理指令脈沖 F反饋脈沖 位置信息3/9/2023謝謝聽(tīng)講謝謝聽(tīng)講歡迎提出寶貴意見(jiàn)和建議歡迎提出寶貴意見(jiàn)和建議3/9/2023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 FAIT
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