数控机床伺服驱动及控制技术.ppt

数控机床伺服驱动及控制技术伺服电机在数控机床上的应用
主轴电机
带制动器伺服电机
伺服电机
刀库刀具定位电机
机械手旋转定位电机
数控机床伺服驱动及控制技术控制方式
数控机床电机驱动主要指对机床的工作台和主轴的控制。其控制方式有三种,如下表
数控机床伺服驱动及控制技术开环控制
NC指令
步进电机
工作台
步进电机驱动器
数控机床伺服驱动及控制技术半闭环控制
NC指令
位置控制
速度控制
电机
工作台
传感器
数控机床伺服驱动及控制技术全闭环控制
NC指令
位置控制
速度控制
电机
工作台
测速发电机
数控机床伺服驱动及控制技术混合式控制
NC指令
位置控制
速度控制
电机
工作台
比较器
测速机
旋变
N
S
N
S
数控机床伺服驱动及控制技术伺服电机的控制原理(1)
直流电机的原理
直流电机工作原理:根据弗来名左手定则,在磁场中通电导线产生运动。
线卷通电流,炭刷在几何中心线,产生的转子磁场与定子磁场相垂直。为了保持线卷的转向不变。其中的电流交变。
数控机床伺服驱动及控制技术伺服电机的控制原理(2)
交流电机的原理如下:

(1)未通电流(2)S 线卷通电流(3)T 线卷通电流

根据上面的分析,交流伺服电机和同步电机的构造相似。根据弗来名左手定则,在磁场中通电导线产生运动。它的控制是通过放大器把直流变成可变频的交流,它和一般异步机,同步机不同,这种变频器的输出频率是受安装在同步机转子轴上的位置传感器所控制。每当电机转过一对磁极,逆变器的交流电输出相应交变一个周期,这是一种“自控式变频器”,它保证变频器的输出频率和电机的转速始终保持同步,而不失步。
T2
S1
R2
S2‘
T1
R1
N
S
T2
S1
R2
S2‘
T1
R1
N
S
T2
S1
R2
S2‘
T1
R1
N
S
数控机床伺服驱动及控制技术伺服电机的控制原理(3)
直流电机与交流电机的区别
数控机床伺服驱动及控制技术伺服电机的控制原理(4)
实际的FANUC伺服电机结构图
纵剖面图横剖面图
1,定子 2,磁铁 3,通风孔 4,轴 1,定子 2,磁铁 3,压板 4,绕组
实际的FANUC伺服电机是8极的,其转速为N ( min-1 ), 5,编码器 6,出线
N=(2f/8)x60=15f, 例如,当f=80Hz, N=15x80=1200 ( min-1 );