教学课件PPT数控机床的伺服驱动与检测.ppt

第四章 数控机床的伺服驱动与检测 第一节、概述 第一节、概述 ２.伺服系统的基本组成　 １）开环伺服系统的基本组成： ２）闭环伺服系统的基本组成： 第一节、概述 二．数控机床对进给伺服系统的要求 １.稳定性：较强的抗干扰能力． ２.准确性：有较高的定位精度和重复定位精度 ３.响应快速且无超调：一般小于200ms ４.宽的调速范围：ＲＮ10000,且 0.1/mmFMIN1mm/min. 第二节、步进电动机的驱动与应用 本节学习要求：一班 １.了解步进电动机的分类． ２.理解步进电动机的工作原理． ３.掌握步进电动机的通电方式与步距角 　的关系． ４.理解步进电动机的技术特性． ５.掌握ＤＦ３Ａ系列步进电动机驱动器 　的性能及常见故障的排除． ３.步进电动机的步距角： 步进电动机绕组通、断电状态改变一次，其转子所转过的角度称为步距角，用a来表示． ４.步进电动机的通电方式： 　１）步进电机的三个重要概念 　　　　转角由脉冲数产生 　　　　转速由脉冲频率产生 　　　　转向由方向信号决定 ４）三相反应式步进电动机结构 二．步进电动机的主要技术特性 １.静态转矩 ２.步距角a ３.步距角误差 ４.最大空载启动频率 ５.最高工作频率 ６.运行矩频特性 １.ＤＦ３Ａ系列步进电动机驱动器的性能 1）型号说明：ＤＦ３Ａ－１０ 　Ｄ:产品标志(驱动器) 　Ｆ:反应式步进电动机 　３：三相电动机 　Ａ：细分类别，Ａ为１、5、10、20细分；Ｂ为1、4、8、16细分 　10:每相输出电流值，05=5A,06=6A,08=8A,10=10A 2)接口信号说明 ＣＰ/ＣＷ:　脉冲或正转脉冲信号(正端)输入． 　ＣＰ／ＣＷ:　脉冲或正转脉冲信号(负端)输入． 　ＤＩＲ/ＣＣＷ:　正向或反转脉冲信号(正端)输入． 　ＤＩＲ/ＣＣＷ:　正向或反转脉冲信号(负端)输入． 　ＦＲＥＥ:　使能(功放)信号(负端)输入． 　ＰＨ.ＯＵＴ:　初相位输出，有效时与ＯＵＴ　ＣＯＭ导通． 　ＡＬＭ　ＯＵＴ:　报警输出，正常时与ＯＵＴ　ＣＯＭ导通， * 主要内容： 1、步进电动机 2、进给伺服电动机 直流伺服电动机；交流伺服电动机。 3、常用位置检测装置 　本节学习要求： 　１.理解伺服系统的概念． 　２.了解伺服系统的组成． 　３.掌握数控机床对伺服系统的要求． 数控机床动力源：主要是电动机。 一．伺服系统的概述及组成 　１.伺服系统的概念　 　　　是一种以机床移动部件的位置和速度为控制对象的自动控制系统 进给指令 驱动控制单元 执行单元 机床工作台 一．步进电动机概述 １.工作原理：步进电机是利用电磁铁原理,将脉冲信号转换成线位移或角位移的电动机。每来一个电脉冲，电机转动一个角度，带动机械移动一小段距离。 特点：(1)来一个脉冲，转一个步距角。 (2)控制脉冲频率，可控制电机转速。 (3)改变脉冲顺序，改变转动方向。 (4)角位移量或线位移量与电脉冲数成正比。 第二节、步进电动机的驱动与应用 第二节、步进电动机的驱动与应用 缺点：最大缺点是失步。失步包括丢步和越步。 丢步：指转子前进的步数小于电脉冲数； 越步：指转子前进的步数多于电脉冲数； 在大负载和转速较高时，更容易发生失步。 步进电机主要用于经济型数控机床的进给驱动。 以反应式三相步进电机为例说明步进电机的结构和原理。 ２.通常按励磁方式分为三大类： 1）反应式：转子无绕组，定转子开小齿、步距小。应用最广。 2）永磁式：转子的极数=每相定子极数，不开小齿，步距角较大，力矩较大。 3）感应子式(混合式)： 开小齿，混合式步进电机优点：转矩大、动态性能好、步距角小。 二．步进电机的种类 整步 半步 ２）步进电机的基本工作方式 A B ＋A －A +B －B ＋A＋B －A＋B －A－B ＋A－B A B A B ３）步进电机的细分工作方式 A B ＋1 A相 B相 注意：步进电机通的是直流电脉冲 步进电机主要由两部分构成：定子和转子。它们均由磁性材料构成。定、转子铁心由软磁材料或硅钢片叠成凸极结构，定、转子磁极上均有小齿，定、转子的齿数相等。其中定子有六个磁极, 定子磁极上套有星形连接的三相控制绕组，每两个相对的磁极为一相，组成一相控制绕组,转子上没有绕组。转子上相邻两齿间的夹角称为齿距角。假设转子上有四个齿，则相邻两齿间夹角（齿距角）为900. 图４-1 三相反应式步进电机结构