數(shù)控伺服系統(tǒng)概述(ppt56頁)(已改無錯字)
2023-01-19 15:58:51 本頁面
【正文】 低頻穩(wěn)定等。 觸發(fā)脈沖發(fā)生器：產(chǎn)生移相脈沖，使可控硅觸發(fā)角前移或后移。 可控硅整流放大器：整流、放大、驅(qū)動，使電機(jī)轉(zhuǎn)動。 速度 調(diào)節(jié)器 電流 調(diào)節(jié)器 觸發(fā)脈沖 發(fā)生器 可控硅 整流器 電流反饋 速度反饋 電流檢測 編碼器 電機(jī) UR + Uf If IR + E1 ES 2023/1/18 2）主 回路 工作原理 組成 ： 由大功率晶閘 管構(gòu)成的三相全控橋式（三相全波）反并接可逆電路， 分成二大部分（ Ⅰ 和 Ⅱ ），每部分內(nèi)按三相橋式連接，二組反并接， 分別實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn) 和反轉(zhuǎn)。 原理 ： 三相整流器，由二個半波整流電路組成。每部分內(nèi)又分成 共陰極組 （ 5）和共陽極組（ 6）。為構(gòu)成回路，這二組中必須各有一 個可控硅同時導(dǎo)通。 5在正半周導(dǎo)通， 6在負(fù)半周導(dǎo)通。每 組內(nèi)（即二相間）觸發(fā)脈沖相位相差 120186。，每相內(nèi)二個觸發(fā)脈沖相差 180186。 按管號排列，觸發(fā)脈沖的順序： 123456，相鄰之間相位差 60186。 為保證合閘后兩個串聯(lián)可控硅能同時導(dǎo)通 ， 或已截止的相再次導(dǎo)通 ， 采用雙脈沖控制。既每個觸發(fā)脈沖在導(dǎo)通 60186。后，在補(bǔ)發(fā)一個輔助脈沖；也 可以采用寬脈沖控制，寬度大于 60186。，小于 120186。 4 6 2 7 9 11 1 3 5 8 12 10 A B C M Ⅰ Ⅱ UM UD KM KM + 2023/1/18 原理： e) u a c b c a b a) b) c) d) 1 3 5 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ωt u b 2 4 6 b c a ωt ωt ωt ωt 1 1 3 3 5 5 1 1 3 3 6 2 2 4 4 6 6 2 2 4 1 3 5 2 4 6 120176。 120176。 180176。 60176。 1 3 2 4 60176。 60176。 5 6 α 只要改變可控 硅觸發(fā)角（即改變 導(dǎo)通角），就能改 變可控硅的整流輸 出電壓，從而改變 直流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn) 速。 觸發(fā)脈沖提前 來，增大整流輸出 電壓；觸發(fā)脈沖延 后來，減小整流輸 出電壓。 主回路波形圖 2023/1/18 3）控制回路分析 觸發(fā)脈沖產(chǎn)生的過程： 改變觸發(fā)角，即改變控制角 U1 U2 R1 R2 R3 C + 同步信號 過零信號 由速度 F變換來的電流調(diào)節(jié)器輸出的直流信號 , 1 2 3 窄脈沖 ： 即 移相觸發(fā)脈沖 同步信號 方波信號 矩齒波 矩齒波與直 流電壓疊加 信號 尖脈沖 直流電壓 （ 可控硅導(dǎo)通時間），可調(diào)速。 沒反饋是開環(huán)，特性軟。 1同步電路 2移向控制電路 3脈沖分配器 ② 電流調(diào)節(jié)器 :同上，加快電流的反應(yīng)。 ③ 觸發(fā)脈沖發(fā)生器：正弦波同步鋸齒波觸發(fā) 電路，與 F直流信號疊加。 ① 速度調(diào)節(jié)器：比例積分 PI，高放大（相當(dāng) C短路） — 緩放大 — 增放大 — 穩(wěn)定（相當(dāng) C 開路）無靜差。 2023/1/18 運(yùn)算放大器的類型 ⑴ 反向比例放大器 ⑵反向比例加法運(yùn)算放大器 ⑶同向比例放大器 ⑷積分運(yùn)算放大器 ⑸比例積分運(yùn)算放大器： ⑹比較器 R3 R3 U1 U2 R1 R2 R3 + U1 R1 U2 R2 C + U1 U2 R1 R2 R3 C + U1 U2 R1 R2 + U3 U2 R4 R2 + U1 R1 U1 U2 R2 R1 + U2 二個輸入端的內(nèi)阻非常大，不向運(yùn)放內(nèi)流電流放大倍 數(shù)非常大。同相端接地，電位為 0，為實(shí)地；方向端 電為也為 0，虛地。 U2=U1?R3/R2 2023/1/18 功率因數(shù) 交流電阻電路：功率 (平均 ) P = UI =I2R =U 2/ R 交流電阻電容電路：純電容電路電流超前電壓 相位 φ=90186。 功率 (平均 ) P =UIcos φ 交流電阻電感電路：純電感電路電流落后電壓 相位 φ=90186。 功率 (平均 ) P =UIcos φ 由于交流電路中電感電容的存在，平均功率不等于電 壓電流的乘積，而差一個 cos φ ，既與電壓電流的相位差 有關(guān)。其中 cos φ稱為功率因數(shù) 。 cos φ 越高越好。 造成功率因數(shù)不高的主要原因是感性負(fù)載，如異步電 機(jī)、工頻爐、日光燈的功率因數(shù)都不高；提高功率因數(shù)的 辦法是在感性負(fù)載上并聯(lián)電容。 2023/1/18 [總結(jié) ] 速度控制的原理 ： ①調(diào)速： 當(dāng)給定的指令信號增大時，則有較大的偏差信號加到調(diào)節(jié)器的 輸入端，產(chǎn)生前移的觸發(fā)脈沖，可控硅整流器輸出直流電壓提高，電 機(jī)轉(zhuǎn)速上升。此時測速反饋信號也增大，與大的速度給定相匹配達(dá)到 新的平衡，電機(jī)以較高的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。 ②干擾： 假如系統(tǒng)受到外界干擾，如負(fù)載增加，電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，速度反 饋電壓降低，則速度調(diào)節(jié)器的輸入偏差信號增大，其輸出信號也增大， 經(jīng)電流調(diào)節(jié)器使觸發(fā)脈沖前移，晶閘管整流器輸出電壓升高，使電機(jī) 轉(zhuǎn)速恢復(fù)到干擾前的數(shù)值。 ③電網(wǎng)波動： 電流調(diào)節(jié)器通過電流反饋信號還起快速的維持和調(diào)節(jié)電流 作用，如電網(wǎng)電壓突然短時下降，整流輸出電壓也隨之降低，在電機(jī) 轉(zhuǎn)速由于慣性還未變化之前，首先引起主回路電流的減小，立即使電 流調(diào)節(jié)器的輸出增加，觸發(fā)脈沖前移，使整流器輸出電壓恢復(fù)到原來 值，從而抑制了主回路電流的變化。 ④啟動、制動、加減速： 電流調(diào)節(jié)器還能保證電機(jī)啟動、制動時的大轉(zhuǎn) 矩、加減速的良好動態(tài)性能。 2023/1/18 （ 2） 晶體管脈寬調(diào)制（ PWM）調(diào)速系統(tǒng) 1）系統(tǒng)的組成及特點(diǎn) ? 速度調(diào)節(jié)器 ? 電流調(diào)節(jié)器 脈寬調(diào)節(jié) 振蕩器 脈寬調(diào)節(jié) M G 電流反饋 U～ usr us f 整流 功放 2023/1/18 ① 主回路 ： 大功率晶體管開關(guān)放大器； 功率整流器。 ② 控制回路： 速度
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1