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数控机床常用驱动元件

2017-04-17 20:43分类:机械维修 阅读:

  1、步进电机
步进电机是一种将电脉冲信号改换成机械角位移的改换设备,是开环伺服体系的施行元件。步进电机在接通电源后并不翻滚,仅当有脉冲输入时,转子才转过一个固定的视点,其角位移量与输入脉冲个数成正比,在时刻上也与输入脉冲同步。当无脉冲时,转子坚持原有方位不变而处于定位状况。
步进电机按其输出扭矩巨细,可分为活络步进电机和功率步进电机;按其励磁相数可分为三相、四相、五相、六相乃至八相步进电机等;按其作业原理又分为励磁式和反响式步进电机。
因为步进电机的角位移量和输入脉冲的个数成正比,旋转方向与通电相序有关,因而只需操控输入脉冲的数量、频率和电机绕组的通电相序,即可取得所需的转角巨细、转速和方向。其调速方案广,照料快,活络度高,操控体系简略,且有必定的精度,所以被广泛运用于开环伺服体系中。图为步进电机的驱动电路框图,它由变频信号源、脉冲分配器、功率拓宽器和步进电动机等构成。


变频信号源是一个频率从几赫兹到几万赫兹的频率接连可调的脉冲信号发作器,它依照作业指令把纷歧样频率的脉冲运送到脉冲分配器,对步进电动机施行各种作业状况的操控。脉冲分配器承受输入脉冲和方向指令,向功率驱动器供应操控信号。脉冲分配器输出的脉冲经功率拓宽器拓宽后而驱动步进电机作业。
2、直流伺服电机
因为步进电动组织成的开环伺服体系的一些技能功用不能满意数控机床的运用央求,并且其功用的跋涉也遭到了很大绑缚。因而,20世纪60年代前期呈现了小惯量直流伺服电机,70年代初呈现了大惯量直流伺服电机(又称宽调速电动机)。现在很大都控机床选用大惯量直流伺服电动组织成闭环或半闭环伺服体系。
1.小惯量直流伺服电机
小惯量直流伺服电动机是为了跋涉伺服体系的活络照料特性而研发的,它由通常的直流电机演化而来,但其转子与通常的直流电机的转子纷歧样:一是它的转子长而直径小;二是它的转子是润滑无槽的铁心,线圈直接用绝缘粘合剂粘在铁心表面上。因而这种电机的翻滚惯量比小,具有机械时刻常数小、照料快、动态特性好、低速作业平稳等利益。但因为这种电机转子的惯量小,因而过载才调低。再有这种电机转子惯量比机床移动部件的惯量小,两者之间须运用齿轮减速才调极好地匹配,然后添加了传动链过错。这种伺服电机在前期的数控机床上得到了广泛运用。
2.宽调速直流伺服电机
宽调速直流伺服电机是在坚持通常直流电机翻滚惯量不变的条件下,经过跋涉转矩来改进其特性,详细办法是:1)添加定子磁极对数,并选用轿顽力强的永磁资料;2)在一样的转子外径和电枢电流的状况下,添加转子上的槽数和槽的截面积。然后跋涉了电机的瞬时加快力矩,改进了其动态照料才调。因而这种电机具有动态照料好、过载才调强、转矩大、调速方案宽、低速时输出转矩大等利益,可直接与丝杠相连,跋涉机床的进给传动精度。现在在各种直线伺服电机中,宽调速直流伺服电机是运用最广的一种。不过这种电机的报价较贵,构造杂乱,修补也较费事。
3、沟通伺服电机
尽管直流伺服电机具有优秀的调速功用,但因为它的电刷和换向器易磨损,换向有时会发作火花,使电机的最高转速遭到绑缚,且直流伺服电组织造杂乱、本钱较高,因而在运用上遭到必定绑缚。沟通伺服电机无电刷,构造简略、修补便当,输出功率大,调速方案广,在数控机床上的运用日益广泛,在某些场合下已替代了直流伺服电机。
沟通伺服电机可分为同步沟通伺服电机和异步沟通伺服电机两大类。异步沟通伺服电机所选用的电流有三相和单相两种。同步沟通伺服电机的磁势源可所以电磁式、永磁式和反响式等多种,在数控机床进给伺服体系中多选用永磁式同步伺服电机。

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