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數(shù)控機床系統(tǒng)可調(diào)功能
日期：2009年11月03 來源：沈陽第一機床廠 關(guān)鍵字：數(shù)控機床
控制回路還包括換向控制和可逆調(diào)速，數(shù)控機床進給系統(tǒng)具有正、反向進給的功能，故晶閘管也需組成可逆驅(qū)動系統(tǒng)(即包括正向組系統(tǒng)和反向組系統(tǒng))�？赡骝�(qū)動系統(tǒng)分為有環(huán)流和無環(huán)流兩大類。有環(huán)流系統(tǒng)的特點是動態(tài)性能好、反應(yīng)迅速，但投資大，需要龐丈的限數(shù)控機床流電抗器等；無環(huán)流系統(tǒng)沒有換向與限流電抗，主回路簡單，但有切換死區(qū)，反應(yīng)稍微遲緩。用來控制“正走組橋”和“反走組橋”進行工作切換的換向控制信號是由速度調(diào)節(jié)器的輸山端取出的，它反應(yīng)了誤差信號(或速度指令)的極性。換向信號經(jīng)過邏輯處理和延時，對晶閘管移相器的觸發(fā)脈沖分配進行控制，使得在“正走組橋”工作時，“反走組橋’’關(guān)斷：反之亦然。實際速度控制單元巾為了保證系統(tǒng)安全可靠的工作，還包括短路保護、過載保護和限制最大動／靜態(tài)電流和失控保護等電路。根據(jù)以上的分析撲結(jié)合圖4—17所示電路，直流可控硅調(diào)速系統(tǒng)的工作原理可簡述如下:當給定的指令信號增大時，則有較大的偏差信號加到調(diào)節(jié)器的輸入端，放大器的輸出電壓隨之加大，使觸發(fā)器的觸發(fā)脈沖前移<即減小觸發(fā)角，使可控硅導(dǎo)通角增大)，如圖4-數(shù)控機床20中虛線處脈沖。輸出電壓升高，電動機轉(zhuǎn)速也增大。同時，測速電動機反饋輸出電壓也逐漸增加，當系統(tǒng)達到新的動態(tài)平衡時，電動機就以要求的較高轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。假如系統(tǒng)受到外界干擾，如負載增加時，轉(zhuǎn)速就下降，反饋電壓減小，則速度調(diào)節(jié)器的輸入偏差信號增大，即放人器輸出電壓增加，觸發(fā)脈沖前移，晶閘管整流據(jù)輸出電壓升高，從而使電動機轉(zhuǎn)速上升，直至恢復(fù)到外界；廠擾前的轉(zhuǎn)速值。與此同時，電流也起到調(diào)節(jié)作用。因為電流調(diào)節(jié)器也有兩個輸入信號： —個是由速度調(diào)節(jié)器來的信號，它反映了速度偏差的大小，作為電流調(diào)節(jié)3S的給定值；另—個是電流反饋信號，它反映主回路的電流大小。電流調(diào)節(jié)罪用以維持或調(diào)節(jié)中流，例如，當電網(wǎng)電壓突然降低時，整流器輸出電壓也隨之降低，在電動機轉(zhuǎn)速山十慣性尚未變化之前，首先引起主回路電流減小，從而立即使電流調(diào)節(jié)器的輸出增加，觸發(fā)脈沖前移，使整流器輸出電骶恢數(shù)控機床復(fù)到原來的值，從而抑制了主網(wǎng)路電流的變化。當速度給定信號為—•階躍函數(shù)時，電流調(diào)節(jié)器有一個很大的輸入值，但其輸出值已整定在最大飽利值。此時的電樞電流也在最大值(一般取額定值的24倍)，從而使電動機枉加速過程小始終保持在早大轉(zhuǎn)矩和最人加速度狀態(tài)，以使啟動／偉揪過程最短。
由此可見，具有速度外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)調(diào)速系統(tǒng)有良好的靜態(tài)、動態(tài)指標，其啟動過程很快，可以最人限度地利用電動機的過朋自力，使過渡過程最短。因此，這種過程是限制極限轉(zhuǎn)矩的最佳過渡過程”這種雙環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的缺點是：在低速輕載時，電樞電流出現(xiàn)斷續(xù)現(xiàn)象，機械特性變軟，整流裝置的外特性變陡，總放大倍數(shù)下降，同時也使動態(tài)品質(zhì)惡化。為此，刮采取電樞電流自適應(yīng)調(diào)節(jié)器解決，也町采用增加—個電壓調(diào)節(jié)器內(nèi)環(huán)(即組成三環(huán)系統(tǒng))的辦法米解決“ ⑦晶體管脈寬調(diào)制調(diào)速系統(tǒng)由于大功串晶體管工藝上數(shù)控機床的成熟和高反壓大電流的模塊型功率晶體管的商品化，晶體管脈寬調(diào)制型的直流調(diào)速系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用。與可控硅相比，晶體管的控制簡單、開關(guān)特性好，克服了可控硅調(diào)速系統(tǒng)的波形脈動．特別是克服了輕載低速凋速特性差的問題。晶體管脈寬調(diào)制系統(tǒng)的組成原理及特點
該系統(tǒng)山控制回路和主回路構(gòu)成。控制部分包括速度調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器、固定頻率振蕩器及三角波發(fā)生29、脈帥寬度調(diào)制器和基極驅(qū)動電路等；土回路包括晶體管開關(guān)式放人器和功率整流器等�？刂撇糠值乃俣日{(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器與可控硅調(diào)速系統(tǒng) 樣，同樣采用雙環(huán)控制。不同的只是脈寬調(diào)制和功率放大器部分，它們是晶體管脈寬調(diào)制調(diào)速系統(tǒng)的核心。所謂脈寬調(diào)制就是使功率放大韉中的晶體管丁作在開／關(guān)狀態(tài)F，開關(guān)頻串保持恒定，用調(diào)整開關(guān)數(shù)控機床周期內(nèi)晶體管導(dǎo)通時間的方法宋改變其輸出，從而使電動機電樞兩端獲得寬度隨時間變化的給定頻率的電壓脈沖。脈寬的連續(xù)變化，使電樞電壓的平均值也連續(xù)變化，因而使電動機的轉(zhuǎn)速連續(xù)調(diào)艷。 脈寬調(diào)制罪的作用，是使電流調(diào)節(jié)器輸出的直流電樂電干(技給定指令變化)與振蕩器產(chǎn)生的固定頻率三角波疊加，然后利用線性組件產(chǎn)生寬度可變的矩形脈沖，經(jīng)基極的驅(qū)動電路放大后加到功率放大器晶體管的基極，控制其開關(guān)周期及導(dǎo)數(shù)控機床通的持續(xù)時間。主回路的功率放大器采用脈寬調(diào)制式的開關(guān)放火器，晶體管工作在開／關(guān)狀態(tài)。根據(jù)功率放大2e輸出的電壓(加于電動機的電樞上)波形，可分為單極性輸出、雙極性輸出和有駁甲極性輸出三種工作方式。各種㈠；同的開關(guān)工作方式又分為町逆式功率放大電路和不可逆式功事放大電路。
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