数控技术(第四章)要点.ppt

步数 A A B B C C 导电相 D D D 复位 ? 1 ? 0 ? 0 A 1 1 1 0 0 1 1 AC 2 0 0 0 0 1 1 C 3 0 0 1 1 1 1 BC 4 0 0 1 1 0 0 B 5 1 1 1 1 0 0 AB 6 1 1 0 0 0 0 A 7 1 1 0 0 1 1 ? AC ③ 环形分配器的正反向控制： Ⅰ、正反向控制原理： 由正反向控制信号控制：见原理图。 高电平（即状态为“1”）时，为正方向（顺时针转动）； 低电平（即状态为“0”）时，为反方向（逆时针转动）。 Ⅱ、正反向控制环形分配器： 正反转控制信号 “1”正转 “0”反转 复位 黑线ABCA…，脉冲分配为A、AC、C、CB、B、BA、A… 红线ACBA…，脉冲分配为A、AB、B、BC、C、CA、A… ⑶ 功率放大器： 单电压功率放大电路图。 电路的电压+V一般选择10～100V左右，（A、B、C） 是步进电机A、B、C相绕组的控制脉冲信号，它控制三极管的截止和导通，电阻为限流电阻，二极管起续流作用。 二、直流（DC）伺服电机驱动系统 1、直流（DC）伺服电机的工作原理 直流（DC）伺服电机的结构和工作原理与一般普通直流电机相同，只是转子的转动惯量比普通直流电机小，即转子做得细长。 直流伺服电机接线原理图。 2、直流（DC）伺服电机的驱动控制 在接线原理图中，励磁电压V1是一定值，通过改变控制电压V2的大小和方向来控制电机转矩和转向。 ⑴ 直流电机的调速原理： 以他励方式（定子的励磁电流由独立的直流电源供电）直流电机为例说明。由原理图，转子电枢在电磁转矩作用下转动时，电枢导线切割磁力线，产生感应电动势E，故有下关系式： 由上三式可得： 式中： ：为理想空载转速； E ：为电枢感应电动势； ：为电枢电压； ：为电枢电流； R ：为电枢电路总电阻； φ ：为励磁主磁通； T ：为电磁转矩； ：为电势常数； ：为力矩常数。 根据上式可得他励直流电机有以下两种调速方式： ① 改变电枢电压 ，为调压调速： 由式 ： 可知，当保持和φ不变，则转矩T为恒定值，所以调压调速属于恒转矩调速。 ② 改变励磁电流 来改变磁通φ，为调磁调速： 在励磁线圈回路中加可调电阻来改变励磁电流。调磁调速电枢电压 不变，若保持电枢电流 也不变，则调速前后功率不变，所以调磁调速属于恒功率调速。 ⑵ 脉宽调制（PWM）直流调速驱动控制系统 ① 调速原理： 由原理图可知，其原理是通过改变电压脉冲的宽度，来调整控制电压V2的平均值，得到不同的控制电压V2，达到调速的目的。 实际应用的PWM系统（脉宽调制直流调速驱动系统），采用大功率三极管代替开关K。 开关周期T由开关频率确定： （s） 式中： 为开关频率。 闭合时间 （即电压方波宽度）由速度指令电压确定。 ② PWM调速系统构成： 构成图如图所示。 Ⅰ、PWM主回路： 见图中方框部分。 工作原理：交流电源U～经过整流后，形成直流控制电压峰值U—，由脉宽调制器产生的脉冲宽度，控制三极管导通时间，来控制直流电压方波的宽度，来改变直流伺服电机电枢回路的平均电压，使直流伺服电机实现无级调速。 Ⅱ、脉宽调制器： 定义：对大功率三极管基极提供一个宽度可由速度给定信号（速度电压）调节且脉宽与速度给定信号成比例的电压—脉宽变换装置，称为脉宽调制器。 作用：使直流电压（速度给定信号给定）与三角波振荡器产生的固定频率的三角波叠加，产生宽度可变的矩形脉冲，驱动三极管基极，控制三极管导通时间，来控制直流伺服电机电枢的平均电压。 工作原理：如图说明。 * 第四章 数控机床的驱动与控制系统 ◆本章学习要求： 1、掌握位移、速度、位置等各种检测装置（传感器）的工作原理和用途； 2、掌握驱动电动机（步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机）工作原理、