伺服驱动系统
学习目标
1. 掌握伺服系统的组成、原理与控制方式。
2. 驱动控制电路的作用。
步进电机开环伺服系统
交流伺服电机闭环驱动
伺服系统是数控机床的重要组成部分,是连接数控装置(计算机)和机床之间的关键桥梁,伺服系统的性能在很大程度上决定了数控机床的性能,如数控机床的定位精度、跟踪精度、最高移动速度等重要指标。
分类1
类型的选择:
开环控制伺服系统
半闭环控制伺服系统
闭环控制伺服系统
进给伺服系统
主轴伺服系统
要求
精度高,稳定性好、低速大转矩
快速响应、调速范围宽
主轴伺服系统一般为速度控制系统,除具有一般要求外,还应具有以下控制功能:
(1) 准停控制
(2) 主轴与进给驱动同步控制
(3) 分度控制
分类2
电气伺服系统
液压伺服系统
组成
伺服电机
驱动系统
速度和位置检测器
比较电路
电机
机械执行部件
A相、B相
C相、…
f、n
CNC
插补指令
脉冲频率f
脉冲个数n
换算
脉冲环形分配变换
功率放大
开环控制系统 它没有位置检测元件。
半闭环控制系统 它对数控设备的执行部件的实际位移量不作直接检测。
位置控制调节器
速度控制
调节与驱动
检测与反馈单元
位置控制单元
速度控制单元
+
+
-
-
电机
机械执行部件
CNC插补
指令
实际位置反馈
实际速度反馈
位置控制调节器
速度控制
调节与驱动
检测与反馈
单元
位置控制单元
速度控制单元
+
+
-
-
电机
机械执行部件
CNC插补
指令
实际位置反馈
实际速度反馈
闭环控制系统 它具有直接位置检测元件。
一、步进电机开环伺服系统
结构
概述
步进电动机是一种把电脉冲转换成角位移的电动机。用专用的驱动电源向步进电动机供给一系列的且有一定规律的电脉冲信号,每输入一个电脉冲,步进电机就前进一步,其角位移与脉冲数成正比,电机转速与脉冲频率成正比,而且转速和转向与各相绕组的通电方式有关。
一、步进电机开环伺服系统
三相单三拍
三相双三拍
三相单双六拍
通电方式
开环控制步进式伺服系统的工作原理示意
一、步进电机开环伺服系统
步进电机功率驱动
环形分配器
功率放大器
驱动电路
步进电机的选择:
根据步距角
静转矩
电流
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