第5章 数控机床的驱动与位置控制终.pptVIP

第5章数控机床的驱动与位置控制5.3进给驱动2.步进电动机驱动电路(1)步进电机的环形分配器步进电机驱动线路完成由弱电到强电的转换和放大，也就是将逻辑电平信号变换成电机绕组所需的具有一定功率的电流脉冲信号。驱动控制电路由环形分配器和功率放大器组成。环形分配器是用于控制步进电机的通电方式的，其作用是将数控装置送来的一系列指令脉冲按照一定的顺序和分配方式加到功率放大器上，控制各相绕组的通电、断电。环形分配器功能可由硬件或软件产生，硬件环形分配器是根据步进电机的相数和控制方式设计的。硬件环形分配器是根据真值表或逻辑关系式采用逻辑门电路和触发器来实现。第30页，共78页，星期日，2025年，2月5日第5章数控机床的驱动与位置控制5.3进给驱动硬件环形分配器硬件环形分配器是根据真值表或逻辑关系式采用逻辑门电路和触发器来实现。控制CLK的频率，可控制步进电机的速度。CNC装置电源环形分配器A相驱动B相驱动C相驱动FULL/HALFDIRCLKM三相硬件环形分配器的驱动控制第31页，共78页，星期日，2025年，2月5日第5章数控机床的驱动与位置控制5.3进给驱动【工程实例】国产CMOS型集成脉冲分配器CH250第32页，共78页，星期日，2025年，2月5日第5章数控机床的驱动与位置控制5.3进给驱动软件环形分配器控制相邻两次软件环分状态之间的延时，可控制步进电机线圈通电状态的变化频率，从而控制步进电机的速度。第33页，共78页，星期日，2025年，2月5日第5章数控机床的驱动与位置控制5.3进给驱动作用：将环形分配器发出的TTL电平信号放大至几安培到十几安培的电流，送至步进电动机的各绕组。控制电路：单电压简单驱动、高低压切换驱动、高压恒流斩波、调频调压、细分驱动等。(2)步进电机的功率放大器第34页，共78页，星期日，2025年，2月5日第5章数控机床的驱动与位置控制5.3进给驱动单电压功率放大电路it单电压驱动电流波形单电压驱动电路原理图单电压驱动电路的优点是线路简单，缺点是电流上升不够快，高频时带负载能力低。第35页，共78页，星期日，2025年，2月5日第5章数控机床的驱动与位置控制5.3进给驱动高低双电压驱动电路原理图电流波形特点：高压充电，保证电流以较快的速度上升，低压供电，维持绕组中的电流为额定值；缺点是高低压电路波形连接处有凹形。第36页，共78页，星期日，2025年，2月5日第5章数控机床的驱动与位置控制5.3进给驱动恒流斩波驱动电路原理图电流波形第37页，共78页，星期日，2025年，2月5日第5章数控机床的驱动与位置控制5.3进给驱动【工程实例】集成斩波恒流功放芯片SLA7026M应用实例调频调压型功放电路第38页，共78页，星期日，2025年，2月5日第5章数控机床的驱动与位置控制5.3进给驱动细分驱动电路将一个步距角细分成若干点步的驱动方式称细分驱动。特点：在不改动电动机结构参数的情况下，使步距角减小。要实现细分，需将绕组中的矩形电流波改成阶梯电流波。由于绕组电流均匀由小增到最大，或由最大均匀减到最小，避免了电流冲击，基本消除步进电动机低速振动，使步进电动机低速运转平稳，无噪声。四相步进电动机正弦细分相电流时序图第39页，共78页，星期日，2025年，2月5日第5章数控机床的驱动与位置控制5.3进给驱动【工程实例】步进电动机正弦细分驱动实例第40页，共78页，星期日，2025年，2月5日第5章数控机床的驱动与位置控制5.3进给驱动2.直流电动机的速度控制单元(1)可控硅直流调速系统速度调节器电流调节器触发脉冲发生器可控硅整流器电流反馈速度反馈电流检测编码器电机UR+-UfIfIR+-ErUS通过对晶闸管触发角的控制来控制电机电枢电压，以达到调速的目的。晶闸管直流双环调速系统框图第41页，共78页，星期日，2025年，2月5日第5章数控机床的驱动与位置控制5.3进给驱动第42页，共78页，星期日，2025年，2月5日第5章数控机床的驱动与位置控制5.3进给驱动主回路主回路由大功率晶闸管构成的三相全控桥式反并接可逆电路，分成二大部分（Ⅰ和Ⅱ），每部分内按三相桥式连接，二组反并接，分别实现正转和反转。1、3、5在正半周导通，2、4、6在负半周导通。每组内（即二相间）触发脉冲相位相差120o，每相内二个触发脉冲相差180o。按