交流調(diào)速及應(yīng)情景四

1、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)安裝調(diào)試與運(yùn)行運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)安裝調(diào)試與運(yùn)行無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 黃黃 麟麟情境四情境四.伺服電機(jī)單軸位置控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試伺服電機(jī)單軸位置控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試任務(wù)一任務(wù)一.伺服控制器操作伺服控制器操作任務(wù)二任務(wù)二.伺服電機(jī)單軸位置控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試伺服電機(jī)單軸位置控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)交流伺服電機(jī)的基本要求是：運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)交流伺服電機(jī)的基本要求是： （1）電機(jī)轉(zhuǎn)速隨控制電壓大小而變，調(diào)速范圍寬，反應(yīng)速度靈敏；）電機(jī)轉(zhuǎn)速隨控制電壓大小而變，調(diào)速范圍寬，反應(yīng)速度靈敏； （2）機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性均為線性；）機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性均為線性； （3）電機(jī)的轉(zhuǎn)向隨控制電壓相位

2、改變而改變；）電機(jī)的轉(zhuǎn)向隨控制電壓相位改變而改變； （4）當(dāng)控制電壓為零時(shí)，電機(jī)立即停轉(zhuǎn)，即無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。）當(dāng)控制電壓為零時(shí)，電機(jī)立即停轉(zhuǎn)，即無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。任務(wù)一任務(wù)一.伺服控制器操作伺服控制器操作一一.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 兩相伺服交流電機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖 交流異步伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)是在定子上裝有空間相差交流異步伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)是在定子上裝有空間相差90的兩相分布繞組。的兩相分布繞組。一相為勵(lì)磁繞組一相為勵(lì)磁繞組j一相為控制繞組一相為控制繞組k， ， 轉(zhuǎn)子多采用鼠籠型轉(zhuǎn)子。當(dāng)給兩相繞組轉(zhuǎn)子多采用鼠籠型轉(zhuǎn)子。當(dāng)給兩相繞組通以兩相電流通以兩相電流 和和 ,產(chǎn)生產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，而轉(zhuǎn)子實(shí)際上就是一個(gè)籠形的閉合回路，此時(shí)定

3、子旋轉(zhuǎn)磁場與旋轉(zhuǎn)磁場，而轉(zhuǎn)子實(shí)際上就是一個(gè)籠形的閉合回路，此時(shí)定子旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子回路有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁力線，并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來。轉(zhuǎn)子回路有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁力線，并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來。 jiki并且并且 和和 jiki的時(shí)間相位差為的時(shí)間相位差為90，就會(huì)在定子氣隙中，就會(huì)在定子氣隙中知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)一 交流伺服電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器介紹交流伺服電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器介紹 二二.控制方式控制方式1.幅值控制幅值控制 2.相位控制相位控制 3.幅相控制幅相控制 4.雙相控制雙相控制 1-兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性；2-普通異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 交流異步電機(jī)的機(jī)械特性三三.交流伺服電機(jī)

4、及其驅(qū)動(dòng)器的產(chǎn)品示例交流伺服電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器的產(chǎn)品示例 一位置控制方式一位置控制方式 知識(shí)點(diǎn)二知識(shí)點(diǎn)二 步進(jìn)控制系統(tǒng)的三種控制方式步進(jìn)控制系統(tǒng)的三種控制方式pp-pg信號(hào)np-ng信號(hào)電機(jī)正轉(zhuǎn)電機(jī)反轉(zhuǎn)方式(a)電機(jī)正轉(zhuǎn)電機(jī)反轉(zhuǎn)pp-pg信號(hào)np-ng信號(hào)方式(b)圖6-8 脈沖控制兩種脈沖給定方式二速度控制模式二速度控制模式三轉(zhuǎn)矩控制模式三轉(zhuǎn)矩控制模式知識(shí)點(diǎn)三知識(shí)點(diǎn)三 直流無刷控制系統(tǒng)簡介直流無刷控制系統(tǒng)簡介1.結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)一一.直流無刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理直流無刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理圖6-9 無刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖 2.工作原理工作原理 直流無刷電機(jī)的電樞在定子上，永磁磁極在轉(zhuǎn)子上直流無刷電機(jī)的電

5、樞在定子上，永磁磁極在轉(zhuǎn)子上.無刷直流電機(jī)中位置傳無刷直流電機(jī)中位置傳感器的作用，是檢測轉(zhuǎn)子磁場相對(duì)于定子繞組的位置，并在確定的相對(duì)位置上發(fā)感器的作用，是檢測轉(zhuǎn)子磁場相對(duì)于定子繞組的位置，并在確定的相對(duì)位置上發(fā)出信號(hào)，控制功率放大元件，使定子繞組中的電流進(jìn)行切換。無刷直流電機(jī)在通出信號(hào)，控制功率放大元件，使定子繞組中的電流進(jìn)行切換。無刷直流電機(jī)在通電后，電樞繞組在位置傳感器的信號(hào)控制下，根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置不斷使定子繞組換電后，電樞繞組在位置傳感器的信號(hào)控制下，根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置不斷使定子繞組換流，使定子繞組產(chǎn)生一個(gè)步進(jìn)式的旋轉(zhuǎn)磁場，在該旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，永磁轉(zhuǎn)子流，使定子繞組產(chǎn)生一個(gè)步進(jìn)式的旋轉(zhuǎn)磁場，

6、在該旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，永磁轉(zhuǎn)子就連續(xù)不斷地旋轉(zhuǎn)起來。就連續(xù)不斷地旋轉(zhuǎn)起來。 3.無刷直流電機(jī)的特點(diǎn)無刷直流電機(jī)的特點(diǎn)（1）具有直流電機(jī)線性調(diào)節(jié)的優(yōu)良特性；）具有直流電機(jī)線性調(diào)節(jié)的優(yōu)良特性；（2）由直流電源供電，沒有電刷和換向器，它的繞組里電流的通、斷和）由直流電源供電，沒有電刷和換向器，它的繞組里電流的通、斷和方向的變化是通過電子換向電路實(shí)現(xiàn)的。方向的變化是通過電子換向電路實(shí)現(xiàn)的。二二.無刷伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器無刷伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器 無刷伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的特性：無刷伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的特性：（1）可以進(jìn)行多相交流電驅(qū)動(dòng)；）可以進(jìn)行多相交流電驅(qū)動(dòng)；（2）能夠進(jìn)行可變電壓可變頻率（）能夠進(jìn)行可變電壓可變頻率（

7、vvvf）運(yùn)轉(zhuǎn)；）運(yùn)轉(zhuǎn)；（3）可以一直在電機(jī)效率的最高點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)；）可以一直在電機(jī)效率的最高點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)；（4）所采用的控制方式要使電機(jī)的輸出與輸入命令成正比。）所采用的控制方式要使電機(jī)的輸出與輸入命令成正比。ikt 無刷伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)是用驅(qū)動(dòng)頻率控制轉(zhuǎn)速、用電流（實(shí)際控制上為電壓）控?zé)o刷伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)是用驅(qū)動(dòng)頻率控制轉(zhuǎn)速、用電流（實(shí)際控制上為電壓）控制轉(zhuǎn)矩的。制轉(zhuǎn)矩的。 1明確任務(wù)設(shè)備：伺服電機(jī)、伺服電機(jī)控制器明確任務(wù)設(shè)備：伺服電機(jī)、伺服電機(jī)控制器2查閱伺服電機(jī)、伺服控制器有關(guān)手冊(cè)查閱伺服電機(jī)、伺服控制器有關(guān)手冊(cè)3接線，確保接線可靠。接線，確保接線可靠。實(shí)施內(nèi)容與步驟實(shí)施內(nèi)容與步驟接線圖 lxm05a

8、手動(dòng)運(yùn)行參數(shù)4設(shè)置伺服電動(dòng)機(jī)手動(dòng)運(yùn)行參數(shù)。設(shè)置伺服電動(dòng)機(jī)手動(dòng)運(yùn)行參數(shù)。 5控制伺服電機(jī)運(yùn)行，注意觀察伺服電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況。通過調(diào)控制伺服電機(jī)運(yùn)行，注意觀察伺服電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況。通過調(diào)用用jog- / strt 來激活輸出級(jí)并給電機(jī)加電。按下來激活輸出級(jí)并給電機(jī)加電。按下“向上箭頭向上箭頭”或者或者 “向向下箭頭下箭頭”鍵可使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)按下鍵可使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)按下ent鍵可在慢速和快速運(yùn)行之間鍵可在慢速和快速運(yùn)行之間來回切換。來回切換。（1）直接連續(xù)慢速正向、反向運(yùn)行）直接連續(xù)慢速正向、反向運(yùn)行（2）直接連續(xù)快速正向、反向運(yùn)行）直接連續(xù)快速正向、反向運(yùn)行（3）設(shè)置點(diǎn)動(dòng)行程，再連續(xù)運(yùn)行）設(shè)置點(diǎn)

9、動(dòng)行程，再連續(xù)運(yùn)行運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)安裝調(diào)試與運(yùn)行運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)安裝調(diào)試與運(yùn)行無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 黃黃 麟麟情境四情境四.伺服電機(jī)單軸位置控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試伺服電機(jī)單軸位置控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試任務(wù)一任務(wù)一.伺服控制器操作伺服控制器操作任務(wù)二任務(wù)二.伺服電機(jī)單軸位置控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試伺服電機(jī)單軸位置控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試任務(wù)二任務(wù)二.伺服電機(jī)單軸位置控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試伺服電機(jī)單軸位置控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試知識(shí)點(diǎn)：單軸位置伺服控制系統(tǒng)的應(yīng)用案例知識(shí)點(diǎn)：單軸位置伺服控制系統(tǒng)的應(yīng)用案例1明確任務(wù)設(shè)備：伺服電機(jī)、伺服電機(jī)控制器、明確任務(wù)設(shè)備：伺服電機(jī)、伺服電機(jī)控制器、plc、單軸位置伺、單軸位置伺服裝置。服

10、裝置。2認(rèn)識(shí)單軸位置伺服系統(tǒng)組成及功能實(shí)現(xiàn)。認(rèn)識(shí)單軸位置伺服系統(tǒng)組成及功能實(shí)現(xiàn)。實(shí)施內(nèi)容與步驟實(shí)施內(nèi)容與步驟3分配分配plc輸入、輸出點(diǎn)，繪制電氣電路圖。輸入、輸出點(diǎn)，繪制電氣電路圖。4接線并確認(rèn)連接可靠。接線并確認(rèn)連接可靠。 s1、s2、s3分別為零位、兩端的極限檢測開關(guān)；分別為零位、兩端的極限檢測開關(guān)；plc輸出輸出y0、y1是脈沖輸出，三菱是脈沖輸出，三菱fx2n若要求脈沖信號(hào)比較標(biāo)準(zhǔn)，要求若要求脈沖信號(hào)比較標(biāo)準(zhǔn)，要求y0、y1輸出電流不小于輸出電流不小于100毫安，為此增設(shè)了毫安，為此增設(shè)了r2、r4假負(fù)載電阻；伺服控制假負(fù)載電阻；伺服控制器控制信號(hào)輸入端器控制信號(hào)輸入端pp、pg，np、ng要求要求5v電平。電平。 5編寫編寫plc控制程序控制程序 難度難度:plc的程序編制。例如每次位移距離到達(dá)后，馬上進(jìn)入的程序編制。例如每次位移距離到達(dá)后，馬上進(jìn)入下一動(dòng)作過程，脈沖數(shù)也需要在方向