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: 8402021 学时: 4学分:编写单位:编写人: 肖继学审核人:审批人: 《伺服驱动系统》实验指导书-1- 目录实验一(实验代码 1) …………………………………………………………………… 2 实验二(实验代码 2) …………………………………………………………………… 7 《伺服驱动系统》实验指导书-2- 实验一伺服驱动系统结构一、实验目的和任务 1、了解伺服驱动系统在数控机床中所处的位置及作用; 2、了解伺服驱动系统的构成及其与其它部件的联系; 3、了解伺服驱动系统各主要组成部分的作用、功能。二、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, 三、实验原理四、实验步骤 1. 直流伺服驱动系统 1234567 图1 直流伺服系统实物图《伺服驱动系统》实验指导书-3- 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。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 220 V 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。 2. 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。 19 8 7 6 5 4 3 2图2 直流伺服驱动电路实物图《伺服驱动系统》实验指导书-4-图4 交流伺服驱动电路模块外观图 123456789 10 图3 交流伺服系统及数控系统、工作台实物图 3 2456 1 《伺服驱动系统》实验指导书-5- 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 1234 《伺服驱动系统》实验指导书-6- 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。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。五、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。六、实验注意事项实验中不允许触摸各种设备、器件、接头、电缆, 不允许动各种开关。否则, 自行负责、处理由此造成的伤、亡事故,并赔偿由此造成的设备损坏的经济损失。七、思考题 1、伺服驱动系统在当今数控机床中处于怎样的地位? 2、伺服驱动系统主要由哪几部分构成,它们具有哪些主要的作用、功能? 3、请谈谈本次实验的体会。图7 交流伺服电动机及其工作系统 123 45 6789 10 《伺服驱动系统》实验指导书-7- 实验二进给伺服系统误差测试一、验目的和任务 1、了解进给伺服系统误差测试原理; 2、了解伺服系统增益对伺服系统运动轮廓精度的影响; 3、认识理论分析对实践的重要指导作用。二、验仪器、设备及材