數控機床進給伺服驅動係統教材(PPT 36頁)
數控機床進給伺服驅動係統教材(PPT 36頁)內容簡介
空載時,步進電機由靜止突然啟動,並進入不丟步的正常運行所允許的最高頻率
矩角特性、最大靜態轉矩和啟動轉矩。
矩角特性是步進電機的一個重要特性,它
是指步進電機產生的靜態轉矩與失調角?的
變化規律。
連續運行的最高工作頻率
保證不丟步運行的極限頻率
加減速特性
描述步進電機由靜止到工作頻率和由工作頻
率到靜止的加減速過程中,定子繞組通電狀
態的變化頻率與時間的關係。
係統由步進電機驅動線路+步進電機組成,對工作台位移、速度和運動方向進行控製。
1.工作台位移的控製
進給脈衝的個數N→定子繞組通電狀態變化次數N→
角位移Φ=?N→工作台位移L=Φt/360°
2.工作台進給速度的控製
進給脈衝的頻率f→定子繞組通電狀態的變化頻率
f→步進電機的轉速ω→工作台的進給速度v
3.工作台方向的控製
定子繞組通電順序的改變--工作台運動方向改變
功能:將一定頻率f、數量N和方向的進給脈衝轉換為控製步進
電機定子各相繞組通斷電狀態變化的頻率、次數和順序的功率信號。
1.脈衝混合電路
將脈衝進給、手動進給、手動回原點、誤差補償等混合為
正向或負向脈衝進給信號
2.加減脈衝分配電路
將同時存在正向或負向脈衝合成為單一方向的進給脈衝。
3.加減速電路
將單一方向的進給脈衝調整為符合步進電機加減速特性的
脈衝,頻率的變化要平穩,加減速具有一定的時間常數
4.環形分配器
將來自加減速電路的一係列進給脈衝轉換成控製步進電機
定子繞組通斷電的電平信號,電平信號狀態的改變次數及
順序與進給脈衝的個數及方向對應。
常用電機有三、四、五相。
脈衝分配也可用軟件實現。
5.功率放大器
將環形分配器輸出的mA級電流進行功率放大,
一般由前置放大器和功率放大器組成。
四、提高步進式伺服驅動係統精度的措施
影響步進式伺服驅動係統精度的因素:
步進電機的質量
機械傳動部分的結構和質量
控製線路
由於受工藝和結構的限製,常常從控製線路采取措施,
通常采用的措施有:
細分電路
齒隙補償(反向間隙補償)
螺距誤差補償
1.細分電路
把步進電機的一步再分得細一些,減小脈衝當量
2.齒隙補償(反向間隙補償)
原因:機械傳動鏈在改變方向時,
由於間隙的存在,會引起步進電機的空走;
補償原理:對實際間隙進行實測並保存,當工作台換向時增加輸出脈衝進行補償。
3.螺距誤差補償
原因:絲杠螺距存在製造誤差,會直接影響工作台的位置精度,需要進行補償;
實現方法:
安置兩個補償杆
按照螺距誤差在補償杆上設置擋塊
工作台移動時行程開關與擋塊接觸
時進行補償。
..............................
矩角特性、最大靜態轉矩和啟動轉矩。
矩角特性是步進電機的一個重要特性,它
是指步進電機產生的靜態轉矩與失調角?的
變化規律。
連續運行的最高工作頻率
保證不丟步運行的極限頻率
加減速特性
描述步進電機由靜止到工作頻率和由工作頻
率到靜止的加減速過程中,定子繞組通電狀
態的變化頻率與時間的關係。
係統由步進電機驅動線路+步進電機組成,對工作台位移、速度和運動方向進行控製。
1.工作台位移的控製
進給脈衝的個數N→定子繞組通電狀態變化次數N→
角位移Φ=?N→工作台位移L=Φt/360°
2.工作台進給速度的控製
進給脈衝的頻率f→定子繞組通電狀態的變化頻率
f→步進電機的轉速ω→工作台的進給速度v
3.工作台方向的控製
定子繞組通電順序的改變--工作台運動方向改變
功能:將一定頻率f、數量N和方向的進給脈衝轉換為控製步進
電機定子各相繞組通斷電狀態變化的頻率、次數和順序的功率信號。
1.脈衝混合電路
將脈衝進給、手動進給、手動回原點、誤差補償等混合為
正向或負向脈衝進給信號
2.加減脈衝分配電路
將同時存在正向或負向脈衝合成為單一方向的進給脈衝。
3.加減速電路
將單一方向的進給脈衝調整為符合步進電機加減速特性的
脈衝,頻率的變化要平穩,加減速具有一定的時間常數
4.環形分配器
將來自加減速電路的一係列進給脈衝轉換成控製步進電機
定子繞組通斷電的電平信號,電平信號狀態的改變次數及
順序與進給脈衝的個數及方向對應。
常用電機有三、四、五相。
脈衝分配也可用軟件實現。
5.功率放大器
將環形分配器輸出的mA級電流進行功率放大,
一般由前置放大器和功率放大器組成。
四、提高步進式伺服驅動係統精度的措施
影響步進式伺服驅動係統精度的因素:
步進電機的質量
機械傳動部分的結構和質量
控製線路
由於受工藝和結構的限製,常常從控製線路采取措施,
通常采用的措施有:
細分電路
齒隙補償(反向間隙補償)
螺距誤差補償
1.細分電路
把步進電機的一步再分得細一些,減小脈衝當量
2.齒隙補償(反向間隙補償)
原因:機械傳動鏈在改變方向時,
由於間隙的存在,會引起步進電機的空走;
補償原理:對實際間隙進行實測並保存,當工作台換向時增加輸出脈衝進行補償。
3.螺距誤差補償
原因:絲杠螺距存在製造誤差,會直接影響工作台的位置精度,需要進行補償;
實現方法:
安置兩個補償杆
按照螺距誤差在補償杆上設置擋塊
工作台移動時行程開關與擋塊接觸
時進行補償。
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