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5感應同步器(編輯修改稿)

2025-08-31 18:42 本頁面

　

【文章內容簡介】同步器的節距為 2mm，脈沖當量選定為 δ=，一個脈沖對應的相移角 Δθ1為 ?? 6 021 ???? t?? 數控裝置每發一個進給脈沖，經脈沖調相器變為超前基準信號一個相移角的信號，即 Δθ1=θ1θ0=。此時因工作臺未動，反饋信號相對于基準信號的相位差 Δθ2=θ2θ0=0（ θ2為定尺繞組上作為反饋信號所取的感應電壓U2的相位）。鑒相器將 δ＝ Δθ1－ Δθ2 =，經放大后控制伺服電動機帶動工作臺移動。隨著工作臺的移動， θ2逐漸增大，相位差 δ逐漸減少，直至 δ＝ 0。鑒相式伺服系統利用相位比較原理進行工作。當數控裝置要求工作臺沿一個方向位移時，產生一列進給脈沖，經脈沖調相器的調相分頻通道轉化為相位變化信號 Δθ1′，它作為指令信號送入鑒相器；測量裝置及信號處理電路的作用是將工作臺的位移量檢測出來，并表達成與基準信號之間的相位差 Δθ2′，也被送入鑒相器。這兩路信號都用它們與基準信號之間的相位差表示，且同頻率、同周期。因此，它們兩者之間的相位差為 δ′＝ Δθ1′－ Δθ2′。鑒相器的作用就是鑒別出這兩個信號的相位差，并以與此相位差信號成正比的電壓信號輸出。如果相位差不為零，說明工作臺實際移動的距離不等于指令信號要求工作臺移動的距離，鑒相器檢測出的相位差，經放大后，送入速度控制單元，驅動電機帶動工作臺向減少誤差的方向移動。若相位差為零，則表示感應同步器的實際位置與給定指令位置相同，鑒相器輸出電壓為零，工作臺停止移動。 tUUtUUmcms????si nc o ssi nsi n???????? s i ns i nco sco ss i ns i n2 tKUtKUU mm ??? ? tKU m ??? s i ns i n ?＝2. 鑒幅式系統供給滑尺上正、余弦繞組的勵磁電壓的頻率相同、相位相同但幅值不同。式中 α— 給定的電氣角。則在定尺繞組產生的總感應電壓為 (58) 式中 θ— 與位移對應的角度。鑒幅式伺服系統是以位置檢測信號的幅值大小來反映機械位移的數值，并以此作為位置反饋信號與指令信號進行比較構成閉環伺服系統。由式 58可知，若電氣角 α 已知，只要測出 U2的幅值，便能求出與位移對應的角度 θ。實際測量時，不斷調整 α ，讓幅值為零。設初始位置時， α = θ ， U2＝ 0，當滑尺相對定尺移動后，隨著 θ不斷增加， α ≠θ ， U2 ≠ 0 。若逐漸改變 α值，直至 α = θ ，U2＝ 0，此時 α的變化量就代表了 θ對應的位移量，就可測得機械位移。 ? ? tKUU m ??? s i ns i n2 ?＝式 58 圖 522 鑒幅式伺服系統原理框圖比較器數模轉換放大環節速度單元工作臺測量及信號處理電路伺服電機進給指令鑒幅式系統的工作原理：進入比較器的信號有兩路，一路來自進給脈沖，它代表了數控裝置要求機床工作臺移動的位移量。另一路來自測量及信號處理電路，以數字脈沖形式出現，體現了工作臺實際移動的距離。鑒幅式系統工作之前，數控裝置和測量元件的信號處理電路都沒有脈沖輸出，比較器的輸出為零，工作臺不移動。出現進給脈沖信號后，比較器的輸出不為零，經數模轉換電路將比較器輸出的數字量轉化為電壓信號，經放大后，由伺服電機帶動工作臺移動。同時，工作在鑒幅狀態的感應同步器的定尺感應出電壓信號，經信號處理線路轉換成相應的數字脈沖信號，該數字脈沖信號作為反饋信號進入比較器與進給脈沖進行比較。若兩者相等，比較器輸出為零，工作臺不動；若兩者不相等，說明工作臺實際移動的距離還不等于指令信號要求移動的距離，伺服電機繼續帶動工作臺移動，直到比較器輸出為零時停止。測量元件 sin/cos發生器解調線路 V/F轉換器圖 523 測量元件及信號處理電路圖 523,表明測量及信號處理線路是如何將工作臺的機械位移檢測出來并轉換為數字脈沖信號。感應同步器根據工作臺的位移量，輸出正弦電壓信號，該電壓信號的幅值代表工作臺的位移。此正弦信號經濾波、放大、檢波、整流以后，變成方向與工作臺移動方向相對應，幅值與工作臺位移成正比的直流電壓信號，這個過程稱解調，由解調線路也稱鑒幅器來完成。解調后的信號經電壓頻率（ V/F）轉換器變成計數脈沖，脈沖的個數與電壓幅值成正比，并用符號觸發器表示方向。一方面，該計數脈沖及符號送比較器與進給脈沖比較；另一方面，經正余弦 (sin/cos)信號發生器，產生驅動測量元件的兩路信號 sin和 cos，使 α 角與此相對應發生改變。并根據 α產生正弦和余弦矩形波，使 α 總是跟隨角 θ 的變化而變化。 0)s i n ( 12 ???? ??mKUU再一次經解調線路，電壓頻率轉換器、 sin/cos信號發生器，產生下一個激磁信號，該激磁信號將使測量元件的輸出進一步接近于零，這個過程不斷重復，直到測量元件的輸出為零時為止。若感應同步器滑尺沒有新的位移，因激磁信號電氣角由 α 變為 α 1 ，它所輸出的幅值信號也隨之變化，而且逐步趨近于零。若輸出的新的幅值信號 ? 1. 結構如圖所示 ? 旋轉變壓器一般做 ? 成兩極電機的形式。 ? 在定子上有激磁繞組 ? 和輔助繞組，它們的 ? 軸線相互成 90176。。在 ? 轉子上有兩個輸出繞組 ? —— 正弦輸出繞組和余弦輸出繞組，這兩個繞組的軸線也互成 90176。，一般將其中一個繞組（如 Z Z2）短接。

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