数控机床的驱动与控制系统-伺服系统与位置检测.pptVIP

第三节??步进电机及其驱动装置 作用： 检测位移和速度，并发出反馈信号，构成闭环或半闭环控制。 要求： （1）?工作可靠，抗干扰能力强； （2）?满足精度和速度的要求； （3）易安装、维护，适应机床工作环境； （4）?成本低。 二、感应同步器 1. 结构 2. 工作原理 3. 应用 三、增量式脉冲编码器 是一种旋转式脉冲发生器；增量式测量角位移或者速度 四、绝对值编码器 五、光栅 iv）. 莫尔条纹的移动与栅距的移动成比例 第二节?数控机床伺服系统概述????? 一、?伺服系统的组成 第二节?数控机床伺服系统概述????? ３.闭环进给伺服系统结构 ? 位置指令 二、对伺服系统的基本要求 三、数控伺服系统的分类 工作过程： 二、步进电机的主要性能指标 2. 静态矩角特性 3. 启动频率 5. 矩频特性与动态转矩 三 步进电机驱动电路 U1 = ＋80V 四、?开环控制步进式伺服系统的工作原理 一、数控机床用交流电机 二、交流伺服电机速度控制 据电机学知，交流异步电机的转速表达式为： （r/min） 式中 f1—定子电源频率（Hz）； p—磁极对数； s—转差率。 PWM变频调速 图6-29 PWM变频器的主电路原理图 图6-30 各逆变管的通断安排图 图6-31 三相逆变桥的输出电压图 作业 １. 什么是点位控制？什么是轮廓控制?点位控制与轮廓控制在性能要求上有何不同? ２. 画出半闭环进给伺服系统的结构框图。 ３. 速度控制单元在整个进给伺服系统中处于什么地位?为什么说进给伺服控制是以对速度的控制为前提的? ４.简述脉冲比较式进给伺服系统的基本工作原理? ５.简述数据采样式进给伺服系统的基本工作原理。 ６. 列出7种数控机床上常用位置检测元器件，并对其中两种的用途加以简要介绍。 ７. 数控机床伺服系统对位置检测元器件的主要要求是什么? ８. 简述莫尔条纹测量位移的工作原理。 　９．交流伺服电动机（三相交流永磁式电动机）有哪些变频控制方式？ 1.?? 步距角和步距误差 步距角： α=3600/KmZ (6-1) K—系数，三相三拍，K＝1； 三相六拍，K＝2。 　　ｍ－定子相数；Ｚ－转子齿数 同一相数的步进电机可有两种步距角，通常为1.2/0.6、1.5/0.75、1.8/0.9、3/1.5度等。 步距误差：转子每一步实际转过的角度与理论步距角之差值。连续走若干步时，上述步距误差的累积值称为步距的累积误差。 第三节 步进电机及其驱动装置 静态转矩： 矩角特性： 图4-6 静态矩角特性 第三节 步进电机及其驱动装置 空载时，步进电机由静止状态突然起动，并进入不失步的正常运行的最高频率，称为启动频率或突跳频率。 4. 连续运行频率 步进电机起动后，其运行速度能根据指令脉冲频率连续上升而不丢步的最高工作频率，称为连续运行频率。 第三节 步进电机及其驱动装置 f M 图6-8 矩频特性 用于描述步进电机连续稳定运行时输出转矩与连续运行频率之间的关系。动态转矩随连续运行频率的上升而下降 第三节 步进电机及其驱动装置 驱动控制电路由环形分配器和功率放大器组成。 第三节 步进电机及其驱动装置 (1)环形分配器 图4-9 三相六拍环形分配器 (2)高低电压驱动电路 第三节 步进电机及其驱动装置 单稳 延时 前置 放大 前置 放大 U2 =＋12V VD2 VD1 R1 R2 L V2 V1 t1 t2 (3)斩波驱动驱动 高压前 置放大 低压前 置放大 控制门 整形 U1 U2 如果要求步进电动机有更小的步距角，更高的分辨率(即脉冲当量)，或者为减小电动机振动、噪声等原因，可以在每次输入脉冲切换时，只改变相应绕组中额定的一部分，则电动机的合成磁势也只旋转步距角的一部分，转子的每步运行也只有步距角的一部分，绕组电流分成数个台阶，则转子就以同样的次数转过一个步距角，这种将一个步距角细分成若干步的驱动力法，称为细分驱动。 (4)细分驱动 (5)自动升降速原理 直线加减速或者指数加减速。 1.工作台位移量的控制 控制输入脉冲总数 2. 工作台进给速度的控制