伺服驱动系统实验指导书.doc

《伺服驱动系统》
实验指导书
适用专业: 机电、自动化
课程代码:
学时: 4 学分:
编写单位:
编 写 人: 肖继学
审 核 人:
审 批 人:
目 录
实验一 （实验代码1）…………………………………………………………………… 2
实验二 （实验代码2）…………………………………………………………………… 7
实验一 伺服驱动系统结构
实验目的和任务
了解伺服驱动系统在数控机床中所处的位置及作用；
了解伺服驱动系统的构成及其与其它部件的联系；
了解伺服驱动系统各主要组成部分的作用、功能。
实验仪器、设备及材料
一套基于PWM的直流伺服驱动系统；一套MTC-2M FAG GR数控系统，一套型号为AC 200的具有一个主轴、三个进给运动的交流伺服驱动系统及相应的工作台，
实验原理
实验步骤
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直流伺服驱动系统
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图1 直流伺服系统实物图
一套基于PWM的直流伺服驱动系统如图1所示。其中“1”为直流伺服系统平台；“2”为直流伺服系统驱动电路板；“3”为直流伺服系统驱动电路板安装支架；“4”为直流伺服电动机；“5”为直流伺服电动机速度、位移信号反馈线；“6”为直流伺服电动机的驱动电源线；“7”为直流伺服电动机的安装支架。
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图2 直流伺服驱动电路实物图
其中，直流伺服驱动电路是整个伺服系统的核心、“大脑”。该直流伺服驱动系统的伺服驱动电路详细结构如图2所示。
其中“1”为直流电源90V的驱动电源开关；“2”为直流电源15V的控制电源开关；“3”为220V交流电源开关；“4”为直流伺服电动机的励磁电源开关；“5”为信号、电源接口；“6”为电容；“7”为排阻；“8”为电容；“9”为直流伺服驱动电动机接口。
交流伺服驱动系统
整个伺服驱动系统及工作台的总体概况如图3所示。图中，“1”为交流伺服驱动控制柜；“2”为交流伺服工作台；“3”为数控系统运行状态显示区；“4”为交流伺服驱动系统状态显示区；“5”为数控系统操作面板；“6”为交流伺服系统硬复位等按钮；“7”为工作模式选择等开关；“8”为伺服驱动系统各轴的能使开关；“9”为伺服系统紧停按钮；“10”为手摇脉冲发生器。
图3 交流伺服系统及数控系统、工作台实物图
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图4 交流伺服驱动电路模块外观图
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交流伺服驱动系统仍由交流伺服电动机和交流伺服驱动电路两大模块构成。其中，交流伺服驱动电路模块安装在如图3所示的伺服驱动控制柜里，其外观如图4所示。图中，“1”为交流伺服驱动电路的散热孔；“2”为交流伺服驱动控制柜背面板；“3”为主轴伺服驱动电路模块外观图；“4”为X轴伺服驱动电路模块外观图；“5”为Y轴伺服驱动电路模块外观图；“6”为Z轴伺服驱动电路模块外观图。
图5 交流伺服驱动电路总开关外观及其布置图
图6 交流伺服驱动电路接口布置图
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在伺服驱动控制柜里，除了有伺服驱动电路，还有如图5所示的电源总开关、如图6所示的与伺服驱动电机、数控系统联系的电源、信号接口以及变压器等附件。如图6中，“1”为输出到伺服电动机的驱动电源接口；“2”为与数控系统联系的信号、控制线以及来自于伺服电动机位移等反馈信号线；“3”为伺服驱动电路输入电源接口；“4”为变压器。
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交流伺服电动机的外观及它在工作台上的位置分布如图7所示。
图7 交流伺服电动机及其工作系统
图7中，“1”为工作台；“2”为纵向丝杆；“3”为纵向交流伺服电动机；“4”为横向丝杆；“5”为纵向交流伺服电源线；“6”为纵向交流伺服反馈线；“7”为横向交流伺服电动机；“8”为导轨；“9”为横向交流伺服电源线；“10”为横向交流伺服反馈线。
实验报告要求
严格按照西华大学规定的理工科实验报告格式、要求完成本次实验报告。
实验注意事项
实验中不允许触摸各种设备、器件、接