2.进给伺服驱动系统

主编张爱红（2007版）项目二进给伺服驱动系统单元一步进驱动系统单元二交流伺服驱动系统单元三闭环伺服系统的连接一、数控机床对进给伺服系统的要求项目二进给伺服驱动系统精度高响应快、无超调调速范围宽二、进给伺服系统的分类步进驱动系统直流伺服驱动系统交流伺服驱动系统单元一步进驱动系统一、步进驱动系统的组成项目二进给伺服驱动系统数控装置环形分配器指令脉冲步进电动机功率放大器电源步进电动机齿轮箱工作台步进驱动系统没有位置反馈回路与速度反馈回路，一般用于对速度和精度要求不高的中、小型经济型数控机床上。二、步进驱动系统的控制1.工作台位移量的控制项目二进给伺服驱动系统hM进给脉冲的数量定子绕组通电状态变化次数步进电动机转子角位移机床工作台位移量，由此得出：脉冲当量：δ=θh/(360i)其中：θ为步进电动机步距角；h为滚珠丝杠螺距；i为减速齿轮的减速比。2.工作台进给速度控制进给脉冲频率f定子绕组通/断电状态的变化频率f步进电动机转速ω工作台的进给速度F。步进驱动系统的进给速度：F=60δf(mm／min)其中：f为输入到步进电动机的脉冲频率。3.工作台运动方向控制输入脉冲信号的循环顺序方向定子绕组中电流的通断循环顺序电动机的转动方向工作台进给方向。项目二进给伺服驱动系统三、步进电动机1.结构步进电机由转子和定子两部分组成，下图中三相定子A、B、C，三相每相两极：AA’,BB’,CC’，每极上五个齿。项目二进给伺服驱动系统定子上线圈的绕法项目二进给伺服驱动系统A相B相C相转子（40齿）2.工作原理项目二进给伺服驱动系统通断电方式三相单三拍：A→B→C→A三相双三拍：AB→BC→CA→AB三相六拍：A→AB→B→BC→C→CA→AA相B相C相3.主要特性步距角（θ）及步距误差步距角越小,控制越精确。步距误差直接影响执行部件的定位精度.最高启动频率最高启动频率与步进电机的惯性负载有关.项目二进给伺服驱动系统最高工作频率与负载有关，在同样负载下，最高工作频率远大于启动频率。矩频特性项目二进给伺服驱动系统Mdf四、步进驱动系统的连接项目二进给伺服驱动系统微机输出端口输出端口光电隔离电路光电隔离电路光电隔离电路光电隔离电路光电隔离电路A相放大电路B相放大电路C相放大电路A相放大电路B相放大电路C相放大电路环形分配器步进电机步进电机ABCABC进给方向进给脉冲五、步进电动机的选择项目二进给伺服驱动系统步进电机选择原则：步矩角与机械系统相匹配，以得到系统所需的保证电机输出转矩，大于负载所需转矩能与机械系统的负载惯量相匹配电机运行速度和最高工作频率能满足工作台切削加工和快移要求。单元二交流伺服驱动系统一、交流伺服驱动系统的组成项目二进给伺服驱动系统一般闭环伺服系统的结构是一个三环结构系统，外环是位置环，中环是速度环，内环为电流环。位置调节CNC速度调节电流调节转换驱动电流反馈速度反馈位置反馈工作台MG二、闭环位置控制的实现项目二进给伺服驱动系统插补程序输出ΔX，新的指令位置X+ΔX与计数器中的实际位置XF进行比较，其差值经增益放大，并由D/A转换为模拟电压，使工作台向误差减小的方向移动。插补结果新指令位置计数器Kc数模转换接受电路CNC接口电路-+三、交流伺服电动机项目二进给伺服驱动系统1、结构(永磁同步电机)主要由：定子1、转子5和检测元件8等几部分组成。1234156789项目二进给伺服驱动系统2、工作原理项目二进给伺服驱动系统3、主要特性参数额定功率额定转矩额定转速瞬时最大转矩最高转速电动机转子惯量四、检测元件项目二进给伺服驱动系统1、光栅尺通常由标尺光栅1、指示光栅4、光源2、光电二极管3等元件组成。项目二进给伺服驱动系统2、光电编码器通常由光电码盘4、光源5、透镜6、光栅板7、光敏元件8等元件组成。信号处理电路五、进给伺服系统的连接项目二进给伺服驱动系统1、模拟式伺服系统连接SINUMERIC810数控系统、SIMODRIVE611A进给驱动模块、1FT5伺服电机之间的连接。项目二进给伺服驱动系统2、伺服系统的参数速度环增益零点漂移测速反馈深度滞后时间常数位置环增益精停和粗停允差反向间隙补偿丝杠螺距误差补偿项目二进给伺服驱动系统3、全数字式伺服系统CNC系统与伺服驱动之间传递的信息包括：位置、速度、扭矩等，伺服驱动装置可独立完成位置控制。单元三闭环伺服系统的连接（录像）项目二进给伺服驱动系统Fanuc0iMB项目二进给伺服驱动系统（Fanuc0iMB）主编：……撰稿教师：……（以姓氏为序）制作：……责任编辑：……电子编辑：……