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文件名称:项目五数控机床伺服驱动系统的应用 - 1.pptx
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更新时间:2025-05-31
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文档摘要

数控机床电气控制

安装与调试;;5/22/20189:33AM;5/22/20189:33AM;伺服系统(FeedServoSystem)以机床移动部件(如工作台、主轴或刀架)的位置和速度作为控制量的自动控制系统,又称拖动系统或位置随动系统。;一、进给伺服系统的定义、组成及作用;一、进给伺服系统的定义、组成及作用;;三、伺服控制系统的分类;5/22/20189:33AM;5/22/20189:33AM;半闭环数控系统的检测元件安装在伺服电动机或丝杠的端部,它的反馈信号取自旋转轴,而不是机床的工作台位置。半闭环系统的优点是闭环环路短(不包括传动机构),因而系统容易达到较高的位置增益,不发生振荡,快速性也好。但对于传动机构的精度影响产生的误差,不能检测,所以精度不如全闭环系统。;四、常用的伺服执行元件;5/22/20189:33AM;5/22/20189:33AM;5/22/201810:20AM;5/22/201810:47AM;一、开环伺服控制系统简介;5/22/20189:33AM;5/22/20189:33AM;步进电动机又称电脉冲马达,是通过脉冲数量决定转角位移的一种伺服电动机。来自位置控制器的定位脉冲经步进驱动器的放大,可以直接控制步进电机的角位移,角位移可以通过滚珠丝杠、齿轮齿条、同步齿形带、蜗轮蜗杆等机械传动装置转换为直线运动或回转运动。;步进电动机主要由两部分构成:定子和转子。它们均由磁性材料构成,其上分别有六个、四个磁极。;A;步进电机的通电方式为:三相单三拍、三相单双六拍、三相双三拍等。;;;这种工作方式,因三相绕组中每次只有一相通电,而且,一个循环周期共包括三个脉冲,所以称三相单三拍。;5/22/201811:42AM;三相单双六拍:A?AB?B?BC?C?CA?A共六拍。

;A、B相同时通电;B相通电,转子2、4齿和B相对齐,又转了15?。;;;;步进电机通过一个电脉冲,转子转过的角度,称为步距角。;步进电机需要按顺序对各相绕组进行轮流通断。因此来自位置控制装置(CNC或PLC等)的指令脉冲需要转换为能够控制步进电机不同绕组电流的大功率信号。实现这一变换的装置称为步进驱动器。;步进驱动器的输入来自位置控制装置的指令脉冲,输出连接到电机绕组,这样的驱动器应具有以下功能。

①电压隔离

②脉冲分配

③功率放大

;步进电动机在—个脉冲???作用下,转过一个相应的步距角,因而只要控制一定的脉冲数,即可精确控制步进电动机转过的相应的角度。但步进电动机的各绕组必须按一定的顺序通电才能正确工作,这种使电动机绕组的通断电顺序按输入脉冲的控制而循环变化的过程称为环形脉冲分配。;特点:

能充分利用计算机软件资源,以减少硬件成本,尤其是多相电动机的脉冲分配更显示出它的优点。

但由于软件运行会占用计算机的运行时间,因而会使插补运算的总时间增加,从而影响步进电动机的运行速度。;R和R*分别为双三拍运行和

六拍运行的复位端。当R加上正

脉冲,ABC的状态为110,而R*

加上正脉冲后,ABC的状态为

100,以避免ABC出现000或111

非法状态。;3.功率放大;(1)单电源驱动电路;原理:采用高压和低压两组电源向电机绕组供电。在步进电动机绕组刚接通时,通过高压电源供电,以加快电流上升速度,延迟一段时间后,切换到低压电源供电。;2.双电源驱动电路;2.双电源驱动电路;3.斩波驱动电路;由于绕组电感的作用,R上的电压逐渐升高,当超过给定电压uc时,比较器输出低电平?与门输出低电平?T1截止?电源被切断;当取样电阻上的电压小于uc时,比较器输出高电平,与门也输出高电平,T1又导通,电源又开始向绕组供电。;特点

T2每导通一次,Tl导通多次,绕组电流为锯齿波。

在T2导通期间,电源是脉冲式供电的,所以提高了电源效率,并且能有效地抑制共振。由于无需外接限流电阻所以提高了高频性能,但是,由于电流波形为锯齿形,将会产生较大的电磁噪声。

斩波供电只需单电源。