数控技术第5章讲义

1、第五章第五章 伺服系统的驱动元件伺服系统的驱动元件授课人：授课人： 范晋伟范晋伟单单 位：北京工业大学位：北京工业大学日日 期：期：20112011年年1010月月1 1日日第一节第一节 步进电机步进电机一、概述 u步进电机是一种将电脉冲信号转换成机械角位移的机电转换元件，也称为脉冲马达u对步进电机输入一个控制电脉冲，步进电机就回转一个固定的角度，称为一步，相应的角度叫步距角u电机总的回转角度与输入脉冲数成正比u电机的转速则与输入的脉冲频率成正比第一节第一节 步进电机步进电机步进电机的优点： u对各种干扰信号不敏感u误差不会长期积累。转过一周误差为零第一节第一节 步进电机步进电机二、步进电机的

2、工作原理u定子上有6个磁极，磁极上有励磁绕组u每两个相对的磁极组成一相第一节第一节 步进电机步进电机u按照A-B-C-A 的顺序通电，转子反时针一步步转动，每步转过30度u按照A-C-B-A 的顺序通电，转子正时针一步步转动，每步转过30度u一相通电换接到另一相通电称为一拍，每拍转子转过一个步距角u以上通电方式称为三相单三拍通电方式第一节第一节 步进电机步进电机u按照B-BC-C-CA-A-AB-B 的顺序通电，转子每步转过15度, 称为三相六拍通电方式第一节第一节 步进电机步进电机u步距角的大小不仅与通电方式有关，而且还与转子的齿数有关mzk0360式中：-步距角m- 定子励磁绕组相数z-

3、转子齿数k- 与通电方式有关的系数；前后通电相数一致，k=1，否则k=2第一节第一节 步进电机步进电机三、步进电机的控制环形分配器功率 放大器步 进电 机数控系统方向信号进给信号第一节第一节 步进电机步进电机二、步进电机的控制第一节第一节 步进电机步进电机三、步进电机的控制方向控制指令信号置“1”初始状态 QA=1 QB=0 QC=0 D1= QB=0 D2= QC=0 D3= QA=1当CP端输入 QA=D1=0 QB=D2=0 QC=D3=1第一个脉冲时 D1= QB=0 D2= QC=1 D3= QA=0当CP端输入 QA=D1=0 QB=D2=1 QC=D3=0第二个脉冲时 D1= Q

4、B=1 D2= QC=0 D3= QA=0当CP端输入 QA=D1=1 QB=D2=0 QC=D3=0第三个脉冲时 D1= QB=0 D2= QC=0 D3= QA=1第一节第一节 步进电机步进电机三、步进电机的控制单电压功率放大电路第一节第一节 步进电机步进电机三、步进电机的控制高低压切换功率放大电路第二节第二节 直流电机的调速直流电机的调速一、变电枢电压和变励磁电流法调速直流电动机的结构原理图：LaRaUaLlRlUlEmWmmLaaaaawKIdtdILIRUdtdILIRULLLLLaLIIKMm第二节第二节 直流电机的调速直流电机的调速一、变电枢电压和变励磁电流法调速直流电动机转速方

5、程：mmoaaamomoaaamomwwUIRwwUIRww）（ -1aaamomUIRww直流电动机稳定运行时：mLaaawKIIRU）（）（aaaLaaaaLmUIRKIUIRUKIw-1-1直流电动机空载运行时：0maLIIKM0aILamoKIUw第二节第二节 直流电机的调速直流电机的调速一、变电枢电压和变励磁电流法调速直流电动机转速方程：mmomwwwaaamomUIRwwaUmowaImw1aU2aU3aUMLamoKIUw第二节第二节 直流电机的调速直流电机的调速一、变电枢电压和变励磁电流法调速调整直流电动机转速方法：p调整电枢电压法调整电枢电压法p调整励磁电流法调整励磁电流法0maLIIKMLamoKIUw想降速时，升高励磁电流，但励磁电流达到磁场饱和了，不起作用想升速时，降低励磁电流，但是，要平衡外力矩，转子的电流势必升高，