数控机床电气连接与调试 教学配套课件 张光跃 学习模块四任务一.pdfVIP

数控机床电气连接与调试 电子课件 学习模块四：数控机床进给伺服驱动系 统的电气连接与调试 任务一 步进电动机进给伺服驱动系统 的电气连接与调试 张光跃 2012.8 【学习目的】 1.认识数控机床步进电动机进给伺服驱动电气控制的组成 和工作特点； 2.学习步进电动机驱动电源的主要性能指标及参数； 3.熟悉步进电动机进给伺服驱动电气系统的连接和调试。 【学习方法建议】 讲授、现场教学 【知识点和技能点】 步进电动机进给伺服驱动电气控制系统的组成、连接、主 要性能指标及运行调试。 电动车用的 一、任务的引入 直流电机 1.各种熟悉的 电动机介绍 交流电机、直 流电机及其应 用 普通车床用 到交流电机 2、特殊电动机 数控机床、文件打印 机、摄像头转动的驱动 电机是什么电机？ 本单元我们将学习几种 新型的伺服驱动电机：步进 电机和交流伺服电机，他们 广泛应用在数控机床的伺服 驱动控制中。 二、任务的分析 本单元的任务就是：学会用步进电机来驱 动控制数控机床的坐标运动。 主要的学习任务就是： 1. 认识步进电动机的结构、原理； 2.学习步进电动机进给伺服驱动装置； 3. 在数控机床上，步进电动机的电气驱动控制； 4.步进电机与驱动器和数控系统的电气连接与调试。 三、相关知识 1、步进电动机构造及原理 步进电机是一种将电脉冲信号转换为机械角位移的 机电执行元件。它同普通电动机一样，由转子、定子 和定子绕组组成。 1）步进电机构造 按其力矩产生的原理可分为两类： A. 反应式 转子无绕组，定子有绕组，定子绕组通电产生感应力矩带动 转子步进运动。 B.励磁式 定子和转子都有绕组，转子采用永久磁钢励磁，相互产生电 磁力矩实现步进运动。 步进电机按定子绕组的数量可分为2、3、4、5相和多相。 步进电机的结构 2）步进电动机的工作原理和主要特性 图中为三相反应式步进电动机的结构图。它是由转子、定 子及定子绕组所组成。定子上有六个均布的磁极，直径方向相 对的两个极上的线圈串联，构成电动机的一相控制绕组。 2.三相反应式步进 电动机工作原理图 内部结构 先将电脉冲加到A相励磁绕组，B、C相不加电脉冲，A相磁极 便产生磁场，在磁场力矩作用下，转子1、3两个齿与定子A相磁 极对齐；如果将电脉冲加到B相励磁绕组，A 、C相不加电脉冲， B相磁极便产生磁场，这时转子2、4两个齿与定子B相磁极靠得最 近，转子便沿逆时针方向转过30° 三相反应式步进电动机工作原理 步进电机的通电方式  单相单拍通电：A→B →C  双拍通电： AB →BC →CA →AB  单、双交替通电： A →AB →B →BC →C →CA 改变通电顺序，电机的转向相反 3.步距角计算与转速式计算：  步进电动机转子角位移的大小 取决于来自CNC装置发出的电 脉冲个数，其转速n取决于电脉 冲频率f ，即  式中，