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數控機床系統可調功能

日期：2009年11月03　來源：沈陽第一機床廠　關鍵字：數控機床
    控制回路還包括換向控制和可逆調速，數控機床進給系統具有正、反向進給的功能，故晶閘管也需組成可逆驅動系統(即包括正向組系統和反向組系統)。可逆驅動系統分為有環流和無環流兩大類。有環流系統的特點是動態性能好、反應迅速，但投資大，需要龐丈的限數控機床流電抗器等；無環流系統沒有換向與限流電抗，主回路簡單，但有切換死區，反應稍微遲緩。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節器的輸山端取出的，它反應了誤差信號(或速度指令)的極性。換向信號經過邏輯處理和延時，對晶閘管移相器的觸發脈沖分配進行控制，使得在“正走組橋”工作時，“反走組橋’’關斷：反之亦然。實際速度控制單元巾為了保證系統安全可靠的工作，還包括短路保護、過載保護和限制最大動／靜態電流和失控保護等電路。根據以上的分析撲結合圖4—17所示電路，直流可控硅調速系統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節器的輸入端，放大器的輸出電壓隨之加大，使觸發器的觸發脈沖前移<即減小觸發角，使可控硅導通角增大)，如圖4-數控機床20中虛線處脈沖。輸出電壓升高，電動機轉速也增大。同時，測速電動機反饋輸出電壓也逐漸增加，當系統達到新的動態平衡時，電動機就以要求的較高轉速穩定運轉。假如系統受到外界干擾，如負載增加時，轉速就下降，反饋電壓減小，則速度調節器的輸入偏差信號增大，即放人器輸出電壓增加，觸發脈沖前移，晶閘管整流據輸出電壓升高，從而使電動機轉速上升，直至恢復到外界；廠擾前的轉速值。與此同時，電流也起到調節作用。因為電流調節器也有兩個輸入信號：  —個是由速度調節器來的信號，它反映了速度偏差的大小，作為電流調節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。電流調節罪用以維持或調節中流，例如，當電網電壓突然降低時，整流器輸出電壓也隨之降低，在電動機轉速山十慣性尚未變化之前，首先引起主回路電流減小，從而立即使電流調節器的輸出增加，觸發脈沖前移，使整流器輸出電骶恢數控機床復到原來的值，從而抑制了主網路電流的變化。當速度給定信號為—•階躍函數時，電流調節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矩和最人加速度狀態，以使啟動／偉揪過程最短。
    由此可見，具有速度外環、電流內環的雙環調速系統有良好的靜態、動態指標，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矩的最佳過渡過程”這種雙環調速系統的缺點是：在低速輕載時，電樞電流出現斷續現象，機械特性變軟，整流裝置的外特性變陡，總放大倍數下降，同時也使動態品質惡化。為此，刮采取電樞電流自適應調節器解決，也町采用增加—個電壓調節器內環(即組成三環系統)的辦法米解決“ ⑦晶體管脈寬調制調速系統由于大功串晶體管工藝上數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，晶體管脈寬調制型的直流調速系統得到了廣泛應用。與可控硅相比，晶體管的控制簡單、開關特性好，克服了可控硅調速系統的波形脈動．特別是克服了輕載低速凋速特性差的問題。晶體管脈寬調制系統的組成原理及特點
    該系統山控制回路和主回路構成。控制部分包括速度調節器、電流調節器、固定頻率振蕩器及三角波發生29、脈帥寬度調制器和基極驅動電路等；土回路包括晶體管開關式放人器和功率整流器等。控制部分的速度調節器和電流調節器與可控硅調速系統  樣，同樣采用雙環控制。不同的只是脈寬調制和功率放大器部分，它們是晶體管脈寬調制調速系統的核心。所謂脈寬調制就是使功率放大韉中的晶體管丁作在開／關狀態F，開關頻串保持恒定，用調整開關數控機床周期內晶體管導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。脈寬的連續變化，使電樞電壓的平均值也連續變化，因而使電動機的轉速連續調艷。 脈寬調制罪的作用，是使電流調節器輸出的直流電樂電干(技給定指令變化)與振蕩器產生的固定頻率三角波疊加，然后利用線性組件產生寬度可變的矩形脈沖，經基極的驅動電路放大后加到功率放大器晶體管的基極，控制其開關周期及導數控機床通的持續時間。主回路的功率放大器采用脈寬調制式的開關放火器，晶體管工作在開／關狀態。根據功率放大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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