铣床的数控化改造设计摘要点为正，点为负，即忽略和的饱和压降，电枢电流沿回路流通。当使和截止,但和并不能立即导通。这是因为在电枢电感的作用下，电枢电流经续流，沿回路流通，的压降使和承受反压的缘故。和能否导通，取决于续流电流。当电枢电流较大时，在时间内，直为正，如图所示，此时，和没等导通，下个周期即到来，又使和导通，电流又开始上升，使电流维持在个正值附近波。当电枢电流较小时，在时间内，续流电流可能降到零，于是和在电源电压和反电动势的共同作用下导通，沿回路流通，方向反向，电动机处于反接制动状态，直到下周期，和导通，才开始回升，如图所示。电机的转向取决于电枢电流的平均值，即取决于电枢端电压的平均值。若在个周期内，加在和的正脉冲宽度和加在和的正脉冲宽度相等即，为周期，和的导通时间与使和饱和导通,和截的相等，电枢电压的正负半波面积相等，其平均电压为零，电动机静止不动。当时，电枢平均电压大于零，电机正转，平均值越大，转速越高。当时，电枢平均电压小于零，电机反转。由上述过程可知，双极性驱动系统中，电机的静止是动态静止，有利于消除正反转死区。在设计双极性驱动系统时要注意解决以下的问题防止直通。由于功率晶体管为非理想开关器件，在两组晶体管交替开关过程中可能出现和或和同时导通现象，即直通现象，造成电源短路。为防止直通现象，应在驱动电路上附加延时环节，使两组晶体管的开关脉冲错开段时间。在中采用硬件逻辑延时或软件延时。开关脉冲频率的选择。晶体管开关脉冲频率的选择要从以下两方面综合考虑频率响应。开关脉频率高，系统的动态响应好，频带宽。调整范围宽，另外，高的开关频率也会降低电机的损耗。但开关频率太高，会是晶体管的动态损耗太大，直通现象也难以防止，这限制了开关脉冲频率的提高。防止谐振。开关脉冲频率的选择要避开系统各部分的谐振区，通常选择高于谐振频率。在微机控制驱动系统中，脉冲宽度控制信号可由计算机通过软件产生，所以硬件电路简单，控制灵活，微机驱动系统的原理框图见图。微机输出脉宽控制信号经驱动器放大，驱动主电路的功率晶体管开关。图微机驱动系统的原理开关频率及脉冲宽度都可采用软件来调节。计算机同时采样速度和位置反馈信号，并利用软件对速度和位置进行调节。的控制脉冲也可以由脉宽调制器产生，这时微机需要通过转换器脉宽调制器输入脉宽控制信号。替安置信号可以是三角波或锯齿波。图是三角波脉宽调制电路。为比例放大器，为积分放大器。和构成三角波发生器，输出三角波调制信号。调节电位器可改变三角波的频率。用三角波信号对给定信号进行调制，在比较器的输出端便得到宽度和成正比，频率等于三角波频率的脉宽信号。可由微机经转化器给定。图三角波脉宽调制电路.检测装置测速发电机测速发电机有直流和交流两种，在此伺服系统中采用的是直流测速发电机。为了提高检测的灵敏度，将测速发电机直接连接在电机轴上。图为直流测速发电机的工作原理。当位于磁场中的线圈旋转时，在线圈的两端将产生感应电动势，根据法拉第定律可以得出图测速发电机式中测速发电机的增益，•电枢的角速度，。当直流测速发电机有负载时，电枢的旋转线圈便会产生电流，破坏了输出电压与转速的线性度，使发电机的输出特性产生误差。因此，为保证直流测速发电机的测速精度，应尽可能使测速发电机在低负载下工作，即工作在转速变化范围小而负载电阻较大的场合。测速发电机有线性好灵敏度高和输出信号强等优点，故广泛用于工业自动检测和自动调节电机转速。检测范围，精度。将测速发电机的转子轴同直流伺服电机的转子轴连在起，则测速发电机就成为伺服电动机的速度反馈传感器。感应同步器感应同步器是应用电磁感应原理来测量直线位移或角位移的传感器。其中，直线式用来测量直线位移，圆盘式用来测量角位移。本设计采用的是圆盘式，其结构相当于个多级旋转变压器。它的结构原理如图。它由定子和转子组成，转子上印刷有个感应绕组，定子上印刷有正弦和余弦两个绕组且两个绕组错开四分之个节距。感应同步器的绝对精度可达”，重复精度可达.”。本改造方案中将其安装在丝杠上来测量角位移量。图圆盘式感应同步器结构原理圆盘感应同步器的工作原理与直线感应同步器工作原理类似，如图。当定子六个绕组中任绕组通以定频率的交流电压时，就在感应器内产生个磁场，该磁场以同步速度移动并切割定子上的绕组。由于电磁感应效应，在定子绕组上产生相同频率的感应电势，其大小取决于定子和转子的空间相位角。在点，定转子绕组对准重合，感应电势最大。随着转子旋转，感应电势下降，当两者刚好错开四分之节距时，到达点，此时感应电势为。转子继续旋转，移动到二分之节距时的位置，感应电势与位置重合，极性相反。当到达四分之三节距的点，又回到。到达点，刚好移动个节距，情况与相同。转子转动个节距，感应同步器变化周。图圆盘感应同步器的工作原理根据对转子绕组供电方式的不同以及对输出电压的检测方式不同，感应同步器分鉴相测量和鉴幅测量。其中鉴相测量只要测出定子上的感应电压，就可以得到空间相位角鉴幅测量则要已知电气角,只要测出的幅值,便可间接地求出。.实现机床自动进给的数控装置机床的进给运动是机床工作中最为基本的运动,它直接控制零件轮廓的形成。传统的机床进给是采用人工控制,这样含有人为因素的控制既费人力又缺乏精确性。机床自动进给电路的设计能够以自动控制取代人工控制,使机床的刀具及时接预先确定的进给量自动地工作,而且进给量可以随时根据加工要求改变。