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第五章 进给伺服系统§5—1概述 二、数控机床对伺服系统的要求 §5—2伺服系统的驱动元件 步进电机通电状态 步进电机通电状态 步进电动机三相三拍制01 步进电动机三相三拍制02 步进电动机三相三拍制03 步进电动机三相三拍制04 步进电动机三相三拍制05 步进电动机三相三拍制06 步进电动机三相三拍制07 步进电动机三相三拍制08 步进电动机三相三拍制09 步进电动机三相三拍制10 步进电动机三相三拍制11 步进电动机三相三拍制12 步进电动机三相三拍制13 步进电机通电状态 步进电机通电状态 步进电动机三相六拍制1 步进电动机三相六拍制2 步进电动机三相六拍制3 步进电动机三相六拍制4 步进电动机三相六拍制5 步进电动机三相六拍制6 步进电动机三相六拍制7 步进电动机工作原理综述 2.步进电动机主要特性及其选用 2.步进电动机的细分电路 §5—2伺服系统的驱动元件 步进电机通电状态 步进电机通电状态 步进电动机三相三拍制01 步进电动机三相三拍制02 步进电动机三相三拍制03 步进电动机三相三拍制04 步进电动机三相三拍制05 步进电动机三相三拍制06 步进电动机三相三拍制07 步进电动机三相三拍制08 步进电动机三相三拍制09 步进电动机三相三拍制10 步进电动机三相三拍制11 步进电动机三相三拍制12 步进电动机三相三拍制13 步进电机通电状态 步进电机通电状态 步进电动机三相六拍制1 步进电动机三相六拍制2 步进电动机三相六拍制3 步进电动机三相六拍制4 步进电动机三相六拍制5 步进电动机三相六拍制6 步进电动机三相六拍制7 步进电动机工作原理综述 2.步进电动机主要特性及其选用 2.步进电动机的细分电路 三、直流调速技术 直流电动机调速原理 直流电动机调速原理 脉宽调制特点 3、交流调速原理 4 2 1 3 1、步进电机每输入一个脉冲，绕组的通电状态就变换一次，电机就相应地转动一步，因此角位移与输入脉冲个数成严格比例关系。 2、一旦停止输入控制脉冲，只要维持绕组一定的通电电流，转子就可以保持在其固定的位置上，具有电磁锁定功能，不需要机械制动。 3、改变绕组的通电顺序，就可以改变转子的旋转方向。 4、转子的转速与输入的脉冲频率成正比。 5、步距角α与通电拍数n、转子的齿数 z 有关，可用下式表示 5、例：当转子的齿数 z =40，三拍制工作时，α=3o，六拍制工作时，步距角α=1.5o (1)、步距角α α一般为0.5~3O, α越小, 控制精度越高. δ∝α, 可根据δ选α, 生产厂家对每种步进电机都给出了两种步距角, 两者相差一倍, 大步距角指单拍制工作,小步距角指双拍制工作. (1)、步距精度Δα Δα一般在±20!~25!, α越小, 控制精度越高. δ∝α, 可根据δ选α, 生产厂家对每种步进电机都给出了两种步距角, 两者相差一倍, 大步距角指单拍制工作,小步距角指双拍制工作. (2)、步距精度Δα Δα一般在±10!~15!, 功率步进电机±20! ~25!,根据机床的定位精度选Δα. (3)、最高起动频率 f q 又叫突跳频率，即从静止状态突然起动而不丢步的最高频率，它与负载力矩和传动系统惯性力矩有关，这两种力矩越大， f q 越低，这个关系称为惯频特性，如图4—8所示。 (4)、最高连续运行频率 f max 步进电机匀速运行时，步丢步的最高脉冲频率，它表明步进电机所能达到的最高速度，根据负载和速度选 f max 。（如图4—9所示。） 3、步进电机的驱动电路 驱动电路的三大功能：变频、环分、功放。 由此可知驱动电路的组成：如图4——7所示 ，由变频信号源、脉冲分配器、功率放大器三块组成。 变频信号器 脉冲分配器 功率放大器 步进 电动机 方向指令 步进指令 Xa Xb Xc 变频信号源是频率连续可调的脉冲信号发生器，它根据步进电机转速变化的需要把不同频率的脉冲送到脉冲分配器。 脉冲分配器又叫环分器，它按一定的顺序导通或截止功率放大器，使步进电机的各相绕组轮流通电。 目前，市场上已有专用的环分器，其种类很多，比较常用的是专用集成芯片或用通用可编程逻辑器件“PLD”制成。如上海无线电十四厂生产的“CH250”芯片，为三相步进电机环分器。 正转: 功率放大器有单电压和高抵压切换型，它们构成不同，性能不同，价格也不同，根据需要选用。 功率放大器有单电压和高抵压切换型，它们构成不同，性能不同，价格也不同，根据需要选用。 环分器输出电流很微小，无法推动步进电机旋转，所以需要功率放大器进行