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      微步距的裝置采用一個(gè)電磁傳感器,線圈固定在步進(jìn)電動機(jī)的軸上,步進(jìn)電動機(jī)微步運(yùn)動時(shí),線圈切割恒定磁場,感應(yīng)出電壓信,用記憶示波器記出,由此信可觀察出步進(jìn)電動機(jī)的微步運(yùn)行狀態(tài)。圖3a、b、c、d是對應(yīng)于圖2a、b、c、d4種細(xì)分電流波形測得的試驗(yàn)曲線?! 《遗c伺服比較,其單位體積輸出功率大、轉(zhuǎn)動慣量小、無漂流及起動峰涌現(xiàn)象、無位置累積誤差等良好優(yōu)點(diǎn),是一種成本低廉的數(shù)字控制類電機(jī)。電機(jī)連著主軸,主軸帶個(gè)增量式編碼器,已知編碼器為1600線,主軸直徑為150mm,主軸為變速轉(zhuǎn)動,變速后面伸出來的軸同樣是150MM后面帶了一個(gè)轉(zhuǎn)盤為1M。  為適應(yīng)復(fù)雜的多參數(shù)調(diào)節(jié)的需要,伺服放大器設(shè)置由三個(gè)輸入信通道和一個(gè)位置反饋信通道。因此,它可以同時(shí)輸入三個(gè)輸入信和一個(gè)位置反饋信。在單參數(shù)的簡節(jié)中,只使用其中一個(gè)輸入通道和反饋通道。在伺服放大器中,前置磁放大器把三個(gè)輸入信和一個(gè)反饋信綜合為偏差信,并放大為電壓信U22-21輸出?! ?shù)字電路抗性能是模擬電路難以比擬的。當(dāng)然目前由于伺服驅(qū)動器和運(yùn)動控制器的,用脈沖控制伺服電機(jī)也有一些性能方面的弱點(diǎn)。一是伺服驅(qū)動器的脈沖工作脫離不了位置工作,二是運(yùn)動控制器和驅(qū)動器如何用足夠高的脈沖信傳遞信息?! 〈藭r(shí)C信的過零點(diǎn)與電機(jī)電角度相位的-30度點(diǎn)對齊。由于普通正余弦編碼器不具備一圈之內(nèi)的相位信息,而Index信也只能反映一圈內(nèi)的一個(gè)點(diǎn)位,不具備直接的相位對齊潛力,因而在此也不作為討論的話題。由于此時(shí)電機(jī)軸已定向于電角度相位的-30度方向,因此存入的驅(qū)動器內(nèi)部EEPROM等非易失性存儲器中的位置檢測值就對應(yīng)電機(jī)電角度的-30度相位。  2相步進(jìn)電機(jī)的交鏈磁通與電流模型如下圖所示。上式(T2=IΦsinδ)表示前文PM型電機(jī)轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生及負(fù)載角及文HB型電機(jī)的轉(zhuǎn)矩與負(fù)載關(guān)系的圖中轉(zhuǎn)矩,如負(fù)載,δ也,至π/2時(shí)為其值。以上細(xì)分步進(jìn)驅(qū)動是振動為有效的。  與缺相相關(guān)的有:1、單板機(jī)發(fā)出的進(jìn)給信,2、驅(qū)動器提供的24V電源,3、電機(jī)驅(qū)動管子的功率輸出,4、功耗電阻的限流和旁路消峰二板管的保護(hù),5、電纜和插頭把驅(qū)功電流傳送給電機(jī),6、電機(jī)的繞組和引線。缺相不會離開這六方面的原因。

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      均電流越大電機(jī)力矩越大,要達(dá)到均電流大這就需要驅(qū)動盡量克服電機(jī)的反電勢。因而不同的采取不同的的驅(qū)動,到目前為止,驅(qū)動一般有以下幾種:恒壓、恒壓串電阻、高低壓驅(qū)動、恒流、細(xì)分?jǐn)?shù)等。為盡量電機(jī)的動態(tài)性能,將信分配、功率放大組成步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電源?! 鲃颖冗x擇的一般原則:(1)使減速機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量(換算到電動機(jī)軸上)。(2)使傳動間隙,或者減速機(jī)造成的傳動誤差。(3)使電機(jī)驅(qū)動負(fù)載產(chǎn)生的加速度。對于操縱舵面的舵機(jī)而言,快速性是重要的指標(biāo),所以一般應(yīng)按加速度原則來選擇傳動比。  后一信是疊加在**信上的,這時(shí)負(fù)載速度不為零,而且存在鉸鏈力矩。1、何為步進(jìn)電機(jī)和步進(jìn)驅(qū)動器步進(jìn)電機(jī)是一種與專門用于速度和位置控制的特種電機(jī),它是以固定的角度(稱為“步距角”)一步一步運(yùn)行的,故稱步進(jìn)電機(jī)?! ∫豢煽啃愿?,不易發(fā)生飛車事故。用模擬電壓控制伺服電機(jī)時(shí),如果出現(xiàn)接線接錯(cuò)或使用中元件損壞等問題時(shí),有可能使控制電壓升至正的值。這種情況是很危險(xiǎn)的。如果用脈沖作為控制信就不會出現(xiàn)這種問題。二信抗性能好?! ∥覐S生產(chǎn)的SH系列二相恒流斬波驅(qū)動電源與單片機(jī)及電機(jī)接線圖如下:說明:CP接CPU脈沖信(負(fù)信,低電有效)OPTO接CPU+5VFREE脫機(jī),與CPU地線相接,驅(qū)動電源不工作DIR方向控制,與CPU地線相接,電機(jī)反轉(zhuǎn)VCC直流電源正端GND直流??! ?、用一個(gè)直流電源給電機(jī)的UV繞組通以小于額定電流的直流電,U入,V出,將電機(jī)軸定向至一個(gè)衡位置;2、用示波器觀察編碼器的計(jì)數(shù)位電信;3、編碼器轉(zhuǎn)軸與電機(jī)軸的相對位置;4、一邊,一邊觀察計(jì)數(shù)位信的跳變沿,直到跳變沿準(zhǔn)確出現(xiàn)。  圖2不同轉(zhuǎn)子阻值時(shí)的機(jī)械特性曲線及交流伺服電動機(jī)時(shí)的機(jī)械特性曲線圖2中曲線1為有控制電壓時(shí)伺服電機(jī)的機(jī)械特性曲線,曲線為去掉控制電壓后,脈動磁場分解為正、反兩個(gè)磁場對應(yīng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩曲線。曲線為去掉控制電壓后單相供電時(shí)的合成轉(zhuǎn)矩曲線。

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      電流在一相繞組內(nèi)正負(fù)流動(此種驅(qū)動稱為雙性驅(qū)動),A相與B相電流的相位相差90°,兩相繞組中矩形波電流交替流過。即兩相電機(jī)的定子,在Nr=1時(shí),空間相差90°,時(shí)間上電流相差90°相位差,電流與普通的同步電機(jī)相似,在定子上產(chǎn)生磁場,轉(zhuǎn)子被磁場吸引,隨磁場同步?! ?個(gè)是不是,大家再看一下上面那個(gè)繞組和下面那個(gè)繞組我在中間連了一根直線,就是說這兩個(gè)繞組我們可以把它連接起來變成一個(gè)繞組,其余的繞組也是一樣的,這樣就變成了4個(gè)繞組,每一個(gè)繞組都是繞在硅鋼上的,硅鋼上面呢,都是有槽的,這個(gè)槽它的寬度跟那個(gè)轉(zhuǎn)子上面刻的槽它是一樣的,它都是一比一的,凸出來和凹進(jìn)去是相等?! 」β蕟卧鞘褂霉β孰娏﹄娮悠骷M(jìn)行整流、濾波、逆變的高壓變頻器部件,主要由整流橋、可控硅、電解電容、IGBT等器件組成。功率驅(qū)動單元的整個(gè)可以簡單的說就是AC-DC-AC的。電機(jī)控制電路:主電路采用數(shù)字信處理器作為控制**,可以實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法,進(jìn)行智能控制?! ?、無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象正常運(yùn)轉(zhuǎn)的伺服電動機(jī),只要失去控制電壓,電機(jī)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。這時(shí)的合成轉(zhuǎn)矩T是制動轉(zhuǎn)矩,從而使電動機(jī)迅速停止運(yùn)轉(zhuǎn)。圖4伺服電動機(jī)單相運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)矩特性圖5是伺服電動機(jī)單相運(yùn)行時(shí)的機(jī)械特性曲線?! 〔竭M(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和力矩成反比,轉(zhuǎn)速越快,力矩越小。這點(diǎn)選型的時(shí)候很重要,不要小馬拉大車。選型大一點(diǎn)沒關(guān)系,小了或是剛剛好就真是不行,丟步大多數(shù)是因?yàn)殡姍C(jī)小了,機(jī)械過重,造成小馬拉大車的現(xiàn)象。很多人都說步進(jìn)電機(jī)丟步,其實(shí)機(jī)械原因也有很多,像絲桿軸承沒有裝好,絲桿磨損,導(dǎo)軌磨損都能讓機(jī)械走不準(zhǔn),還有原點(diǎn)開關(guān)的好壞,直接影響精度?! ‰娏髋c線圈匝數(shù)之積稱為安匝,與轉(zhuǎn)矩成正比,兩者如轉(zhuǎn)速相同,輸出功率也與其有比例關(guān)系。由于低速時(shí),電抗小,電抗如果忽略不計(jì),V/R即為電流,與N之積VN/R變成安匝數(shù)。同樣,雙電流為V/2R,匝數(shù)也為2N,此積與單情形相同為VN/R。  想讓步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)成功的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),必須具備以下幾點(diǎn):脈沖信的產(chǎn)生:脈沖信一般由單片機(jī)或CPU產(chǎn)生,一般脈沖信的占空比為0.3-0.4左右,電機(jī)轉(zhuǎn)速越高,占空比則越大。信分配:我廠生產(chǎn)的感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)以二、四相電機(jī)為主,二相電機(jī)工作有二相四拍和二相八拍二種,具體分配如下:二相四拍為,步距角為1.8度;二相八拍為,步距角為0.9度。

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      對于車床,如果X軸以直徑編程,以上公式分母應(yīng)乘以2,即:位置指令脈沖分頻分子(PA12)/位置指令脈沖分頻分母(PA13)=4×2500(編碼器條紋數(shù))/帶輪比×絲杠螺距×1000×2例:X軸絲杠螺距為4mm,1:1傳動;Z軸絲杠螺距為6mm,1:2減速傳動,則X軸驅(qū)動器的電子齒輪比為PA12/PA。若測得兩線導(dǎo)通,則說明此為電機(jī)的一個(gè)繞組,應(yīng)接入驅(qū)動器對應(yīng)的同一輸出,如A+,A-兩個(gè)位置。2、電機(jī)運(yùn)行方向反向?!獙㈦姍C(jī)的任意一個(gè)繞組的線調(diào)換位置,如原本A+接紅色電纜,A-接電纜,改為A+接電纜,A-接紅色電纜?! ∥覐S生產(chǎn)的SH系列二相恒流斬波驅(qū)動電源與單片機(jī)及電機(jī)接線圖如下:說明:CP接CPU脈沖信(負(fù)信,低電有效)OPTO接CPU+5VFREE脫機(jī),與CPU地線相接,驅(qū)動電源不工作DIR方向控制,與CPU地線相接,電機(jī)反轉(zhuǎn)VCC直流電源正端GND直流?。  A、B、Z三相聯(lián)接,用于帶參考位修正的位置測量。A、A-,B、B-,Z、Z-連接,由于帶有對稱負(fù)信的連接,電流對于電纜貢獻(xiàn)的電磁場為0,衰減,抗,可傳輸較遠(yuǎn)的距離。對于TTL的帶有對稱負(fù)信輸出的編碼器,信傳輸距離可達(dá)150米?! ∥恢弥噶蠲}沖分頻分子(PA12)/位置指令脈沖分頻分母(PA13)=4×2500(編碼器條紋數(shù))/帶輪比×絲杠螺距×1000分子分母可約成整數(shù)。3KNDSD100的參數(shù)(1)根據(jù)上述設(shè)置好SD100伺服驅(qū)動器參數(shù)后,開始伺服性能,即驅(qū)動增益參數(shù)的?! ∫艘砸粋€(gè)安全系數(shù)1.2,輸出力矩要求達(dá)到約20。選擇功率步進(jìn)電機(jī)時(shí),應(yīng)當(dāng)估算機(jī)械負(fù)載的負(fù)載慣量和機(jī)床要求的啟動,使之與步進(jìn)電機(jī)的慣性特性相匹配還有一定的余量,使之速連續(xù)工作能機(jī)床快速的需要。由于電機(jī)的輸出力矩隨著的升高而下降,因此在時(shí),由矩頻特性的輸出力矩應(yīng)能驅(qū)動負(fù)載,并留有足夠的余量。  確認(rèn)如果電動機(jī)不振動,加大此參數(shù)。設(shè)定值越大,剛性越大,機(jī)床的定位精度越高,每次加大數(shù)值5,直到產(chǎn)生振動,將此值減小到后,再將此值減10;②位置比例增益PA9:在范圍內(nèi),盡量設(shè)置得較大,這樣機(jī)床跟蹤特性好,滯后誤差小。

     


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