计算机数控系统第2版马靖然第四章CNC伺服驱动系统课件教学.pptVIP

第六节　主 轴 驱 动 1.　CNC伺服驱动系统有哪些分类？它们的作用是什么？2.简述数控字伺服系统与模拟式伺服系统的区别。3.简述CNC位置控制系统的工作原理。4.简述步进电动机的工作原理。5.步进电动机有哪些特点？6.什么是步距角？为什么会产生步距误差？7.什么是静态转矩？什么是失调角？它们两者之间有什么关系？8.什么是起动频率？什么是连续运行频率？它们对步进电动机的运行有何影响？9.步进电动机的驱动电路由哪几部分组成？它们的作用是什么？10.什么是环形分配器？脉冲分配有哪几种方式？11.为什么要采用功率放大器？ 第六节　主 轴 驱 动 12.试比较双电压驱动电路与斩波驱动电路的区别。13.简述细分驱动电路的工作原理。14.简述永磁同步交流伺服电动机的工作原理。15.　16.简述矢量变换控制原理。17.直流伺服电动机有哪些分类？18.简述直流伺服电动机的结构与工作原理。19.　PWM是如何实现调速的？该系统有哪些特点？20.简述直线电动机的特点。21.简述直线电动机的结构与工作原理。22.为什么直线电动机进给伺服系统只能采用全闭环控制？23.主轴定向准停的作用和工作原理分别是什么？ 在线教务辅导网： 更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网 馋死 PPT研究院 POWERPOINT ACADEMY 第四节　直流伺服驱动系统 图4-43　直流电动机机械特性曲线 1)改变电动机电枢电压Ua。 第四节　直流伺服驱动系统 2)改变电动机磁通量?。3)改变电枢电路的电阻Ra。二、直流伺服电动机的调速原理1.直流伺服电动机的调速原理2.晶体管脉宽调速系统 图4-44　直流伺服系统双环调速控制框图 第四节　直流伺服驱动系统 图4-45　PWM调速原理图 第四节　直流伺服驱动系统 图4-46　直流PWM系统组成原理框图 (1)开关功率放大器　直流PWM开关功率放大器的类型很多，目前应用较为广泛的是H型双极性开关放大电路。 第四节　直流伺服驱动系统 图4-47　H型双极性开关放大电路 第四节　直流伺服驱动系统 图4-48　直流电动机PWM工作波形图a)正转波形图　b)反转波形图 第四节　直流伺服驱动系统 (2)大功率晶体管的基极驱动电路　大功率晶体管是在其基极电路驱动电路的驱动下工作的，其开关特性与驱动电路的性能密切相关。 图4-49　倍频式脉宽调制器工作原理图 第四节　直流伺服驱动系统 (3)脉宽调制器　脉宽调制器是产生PWM脉冲信号的环节，它产生的PWM脉冲经基极驱动电路放大后，驱动直流斩波器中的大功率晶体管。 图4-50　倍频脉宽调制工作波形图 第四节　直流伺服驱动系统 3.晶体管脉宽调速系统的优点1)频带宽。2)电流脉动小，波形系数小。3)电源的功率因数低。 第五节　直线电动机伺服驱动系统 一、直线电动机的特点直线电动机将机械结构简化、电气控制复杂化，符合现代机电技术的发展趋势，适用于高速加工、超高速加工和超精密加工。1.高速响应性2.高精度性3.速度快和加减速过程短4.运行时噪声低5.效率高6.动态刚性高7.推力平稳8.行程长度不受限制9.全闭环系统 第五节　直线电动机伺服驱动系统 二、直线电动机的结构与工作原理1.直线电动机的类型2.直线电动机的结构 图4-51　异步式直线电动机的演变过程a)旋转式电动机　b)直线式电动机 第五节　直线电动机伺服驱动系统 图4-52　永磁同步式直线电动机的演变过程 第五节　直线电动机伺服驱动系统 图4-53　直线电动机的初级与次级结构a)短次级　b)短初级 3.直线电动机的工作原理(1)异步式直线电动机 第五节　直线电动机伺服驱动系统 图4-54　短初级直线电动机进给单元 第五节　直线电动机伺服驱动系统 图4-55　短初级异步直线电动机工作原理 (2)永磁同步式直线电动机　短初级永磁同步式直线电动机进给单元与短初级异步式直线电动机相似， 第五节　直线电动机伺服驱动系统 区别仅在于其定子不是短路的不通电绕组，而是铺设在机床导轨之间的一块强永久磁钢。三、直线电动机伺服系统直线电动机伺服系统主要由三部分组成：执行器、控制器和位置检测装置，如图4?56所示。 图4-56　直线电动机进给控制系统组成原理图 第五节　直线电动机伺服驱动系统 图4-57　直线电动机进给控制系统组成框图 第六节　主 轴 驱 动 一、数控机床对主轴驱动的特殊要求数控机床的主轴驱动与进给驱动差别很大，主要包括主轴的驱动控制和定向控制。1)主轴驱动控制主要用于主轴的速度、转向控制，因而在结构上力求简单，以便维护和提高可靠性。2)数控机床的加工材料范围很广，这就要求主轴驱动装置能够提供足够高的切削功率、足够宽的调速范围及大功率恒