伺服進(jìn)給系統(tǒng)的要求
1. 調(diào)速范圍寬
2. 定位精度高
3. 有足夠的傳動剛性和高的速度穩(wěn)定性
4. 快速響應(yīng),無超調(diào)
為了保證生產(chǎn)率和加工質(zhì)量,除了要求有較高的定位精度外,還要求有良好的快速響應(yīng)特性,即要求跟蹤指令信號的響應(yīng)要快,因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)在啟動、制動時(shí),要求加、減加速度足夠大,縮短進(jìn)給系統(tǒng)的過渡過程時(shí)間,減小輪廓過渡誤差。
5. 低速大轉(zhuǎn)矩,過載能力強(qiáng)
一般來說,伺服驅(qū)動器具有數(shù)分鐘甚至半小時(shí)內(nèi)1.5倍以上的過載能力,在短時(shí)間內(nèi)可以過載4~6倍而不損壞。
6. 可靠性高
要求數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)可靠性高、工作穩(wěn)定性好,具有較強(qiáng)的溫度、濕度、振動等環(huán)境適應(yīng)能力和很強(qiáng)的抗干擾的能力。
對電機(jī)的要求
1、從最低速到最高速電機(jī)都能平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)矩波動要小,尤其在低速如0.1r/min或更低速時(shí),仍有平穩(wěn)的速度而無爬行現(xiàn)象。
2、電機(jī)應(yīng)具有大的較長時(shí)間的過載能力,以滿足低速大轉(zhuǎn)矩的要求。一般直流伺服電機(jī)要求在數(shù)分鐘內(nèi)過載4~6倍而不損壞。
3、為了滿足快速響應(yīng)的要求,電機(jī)應(yīng)有較小的轉(zhuǎn)動慣量和大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩,并具有盡可能小的時(shí)間常數(shù)和啟動電壓。
4、電機(jī)應(yīng)能承受頻繁啟、制動和反轉(zhuǎn)。
DSP是整個(gè)系統(tǒng)的核心,主要完成實(shí)時(shí)性要求較高的任務(wù),如矢量控制、電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)控制以及PWM信號發(fā)生、各種故障保護(hù)處理等。
MCU完成實(shí)時(shí)性要求比較低的管理任務(wù),如參數(shù)設(shè)定、按鍵處理、狀態(tài)顯示、串行通訊等。
FPGA實(shí)現(xiàn)DSP與 MCU之間的數(shù)據(jù)交換、外部I/O信號處理、內(nèi)部I/O信號處理、位置脈沖指令處理、第二編碼器計(jì)數(shù)等。
功率電路采用模塊式設(shè)計(jì),三相全橋整流部分和交-直-交電壓源型逆變器通過公共直流母線連接。三相全橋整流部分由電源模塊來實(shí)現(xiàn),為避免上電時(shí)出現(xiàn)過大的瞬時(shí)電流以及電機(jī)制動時(shí)產(chǎn)生很高的泵升電壓,設(shè)有軟啟動電路和能耗泄放電路。逆變器采用智能功率模塊來實(shí)現(xiàn)。
1. 主回路接線:
1).R、S、T電源線的連接;