数控CADCAM第六章

1、返回课件首页位置控制模块速度控制单元伺 服 电机 工作台 位置检测测 量 反馈伺服驱动装置速度检测位置环速度环 工作台驱 动 控 制线路位 置 比较速 度 控制 工作台伺 服 电机 A A B B C C 定子 转子 绕组 A A B B C C 定子 转子 绕组 A A B B C C 定子 转子 绕组 AABBCCAABBCCAABBCC1112223333444逆时针转300逆时针转300逆时针转300KmZ360 O Mjmax M 静态稳定区 - -/2 /2 A B C图6-7 步进电机的启动转矩CBAQQQ、QJA KA JB KB JC KC 序 号 A B C 方 向 1 1

2、 0 0 2 1 1 0 3 0 1 0 4 0 1 1 5 0 0 1 6 1 0 1 反 转 正 转 前置放大图6-12 高低压驱动电路原理图单稳延时前置放大前置放大 高压前置放大低压前置放大控制门整形spfn1601mrNfKE111144. 4mEfKEU11122cosICTmT2 n T f4 f1 f1f2f3f4 f2 f3 n T f4 f1 f1f2f3f4 f2 f3 n T f4 f1 f1f2f3f4 f2 f3 aTMIKTdiqiiCBAiii、iiCBCBCBACBAFFFFFFFFFFFF232360sin60sin212160cos60cosCBCBAiii

3、iiii23232121iicossinsincosiiiiiiqdiiqidiqidiiidiqi1idiqidqqdiitgiii221diqi1i3000 3000 3000 T1 uAB T5 600 T2 T3 T4 uBC uCA 1200 1800 2400 3600 T6 600 1200 1800 2400 3600 600 1200 1800 2400 3600 t1 t2 t3 t4 t5 t6 00 00 00 t t t 1 2 O t a) u 1 2 T O t b) u T VT Ud VS + _ A 图6-34 脉宽调制波的形成改变调制波的频率时，输出电压基

4、波的频率也随之改变；增加调制波的幅值时，各段脉冲的宽度都将变宽，从而使输出电压基波的幅值也相应变大。 如果用这样的矩形脉冲作为逆变管的控制信号，则在逆变器输出端可以获得一组类似的矩形脉冲，其幅值就是直流侧的整流电压Ud，其宽度是按正弦规律变化的。 采用模拟电路调制的优点是完成VT与VS信号的比较和确定脉冲宽度所用的时间短，几乎是瞬间完成的。然而，这种方法的缺点是所需要硬件较多，而且不够灵活，改变参数和调试比较麻烦。采用数字电路的SPWM逆变器，可采用以软件为基础的控制模式。优点是所需硬件少，灵活性好和智能性强。缺点是需要通过计算确定SPWM的脉冲宽度，有一定的延时和响应时间。然而，随着高速度、

5、高精度多功能微处理器、微控制器和SPWM专用芯片的发展，采用微机控制的数字化SPWM技术已占当今PWM逆变器的主导地位。 微机控制的SPWM控制模式有多种，以规则取样法为例来介绍。微机是采用计算的办法寻找三角波VT与参考正弦波VS的交点从而确定SPWM脉冲宽度的。VT和VS的交点A1、B1能准确求得，从而确定脉冲宽度t2，但计算工作量较大。为简化计算，可采用近似的求VT和VS交点的方法。通过两个三角波峰之间中线与VS的交点m作水平线与两个三角波分别交于A和B点，由交点A和B确定的SPWM脉宽为t2，显然，t2与t2数值相近。mSTSTTtTUUTTt2sin222mSTSTTTtTUUTTtTtt2sin2221)(21231规则取样法就是用VT和VS近似交点A和B代替实际的交点A1和B1，用以确定SPWM脉冲信号的。这种方法虽然有一定的误差，但却大大减少了计算工作量。由图6-35可很容易地导出规则取样法的计算公式。设三角波和正弦波的周期分别为TT和TS，幅值分别为UT和US。t1为在TT时间内，在脉冲发生以前（即A点以前）的间歇时间，t2为AB之间的脉宽时间，t3为在TT以内B点以后的间隙时间。显然TT=t1+t2+t3，t1、t3及t2可由下式计算 B TT t2 t2