数控机床的伺服系统.ppt

在线教务辅导网: 余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ: 349134187 或者直接输入下面地址: http://shop106150152. 第一节概述第二节步进电动机驱动系统第三节直流伺服电动机及其速度控制第四节交流伺服电动机第三章数控机床的伺服系统第一节概述数控机床的伺服系统是数控机床的重要组成部分。伺服系统位于数控装置与机床主体之间,其主要功能是从数控装置接收微小的电控信号,放大成强电信号,去驱动伺服系统中的驱动元件——伺服电动机,将电控信号的变化,转换成伺服电动机输出轴的角位移或角速度的变化,从而带动机床各部件运动。一、数控机床对伺服系统的要求 1 )调速范围宽,一般速比应有 1∶ 100 ~ 1∶ 1000 的恒转矩调速范围和 1: 10 以上的恒功率调速范围; 2 )低速平稳,高速能满足进给速度要求; 3 )控制精度能满足定位精度和加工精度要求。 4 )快速响应好。 5 )抗干扰能力强,工作稳定; 6 )系统工作可靠性较高。二、伺服系统常用的驱动元件步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机是目前常用的驱动元件。驱动元件应满足如下要求:调速范围宽而有良好的稳定性,低速时要求速度平稳;负载特性硬, 即使在低速时,有足够的负载能力,反应速度快;可频繁地起、停及换向等。 1 .步进电动机步进电动机是一种将电的脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的机电执行元件,它能将指令脉冲变成步进电动机输出轴的旋转。第二节步进电动机驱动系统一、步进电动机及其工作原理 3-1所示。二、步进电动机的特性参数及选择 (1) 步距角α每输入一个电脉冲信号,转子所转过的角度称为步距角。步进电动机的步距角可按下式计算: 360 mkz ???式中 m——步进电动机的相数; z——步进电动机转子的齿数; k—— 与通电方式有关的系数。(2) 静态步距角误差Δα空载时,以单脉冲输入,步进电动机的实际步距角与理论步距角之差称为静态步距角误差。 (3) 最大静转矩 T max 当步进电动机不改变通电状态,转子不动时,在轴上加一负载转矩, 定子与转子就有一个角位移θ,θ称为失调角。 (4) 空载起动频率 电动机在空载情况下,不失步起动所能充许的最高频率称为空载起动频率。 (5) 连续运行最高工作频率(即矩频特性) 步进电动机起动后,电动机速度能跟随控制脉冲频率连续上升而不失步运行的频率称为连续运行频率。 qf