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鑒相式伺服系統又稱相位伺服系統,是數控沖床中使用較多的一種閉環伺服系統。它具有工作可靠、抗干擾性強、精度高等優點,但由于增加了位置檢測、反饋、比較等元件,與步進式伺服系統相比,它的結構比較復雜,調試也比較困難。
一、鑒相式伺服系統組成
鑒相式伺服系統主要由六個部分組成2基準信號發生器、脈沖調相器、測量元件及信號處理線路、鑒相器、驅動線路和執行元件。下面簡要介紹各部分的作用:
1、基準信號發生器
基準信號發生稽的作用是輸出一列具有一定頻率的脈沖信號,為伺服系統提供一個相位比較基準。
2、脈沖調相幫
脈沖調相鋸也稱數字相位變換裝1墅,它的作用是將來自數控系統裝置的進給脈沖信號轉換為相位變化信號,該相位變化可用正弦信號表示,也可用方波信號表示。若數控裝置沒有進給脈沖輸出,脈沖調相器的輸出與基準信號發生器的基準信號同相位,即兩者沒有相位差。若數控裝置有進給脈沖輸出,數控裝置每輸出一個正向或反向進給脈沖,脈沖調相稽的輸出將超前或滯后基準信號一個相應的相位角度。
3、測量元件及信號處理線路
測量元件及信號處理線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。例如,當采用旋轉變壓器作為測量元件時,以基準信號作為定子繞組的勵磁信號,以鑒相方式工作的旋轉變壓器的輸出正是與基準倍號成一相位差的正弦倍號。設該相位差為8,θ的大小與工作臺的位移量的大小相對應。
4、鑒相器
鑒相稽的作用是將控制倍號與反饋倍號進行相位比較,輸出與相位差成比例的電壓信號。由系統框圖中可見,鑒相器的輸入信號有兩路:一路是來自脈沖調相榕的指令進給信號,數控制信號另一路是來自測量元件及信號處理線路的反饋倩號,該反饋信號代表了工作臺的實際位移量。這兩路信號都是用它們與基準倩號之間的相位差來表示,且頻率、周期相同。當工作臺實際移動的距離小于進給脈沖要求的距離時,這兩個倩號之間便存在一個相位盞,該相位差經鑒相器鑒別后,輸出為一定比例的電壓信號,控制工作臺移動以減少工作臺實際位移與要求位移之間的差值。
5、直流放大器
直流放大器的作用是將鑒相器輸出的電壓信號進行功率、電壓放大。鑒相器的輸出信號一般比較徽弱,不能直接驅動執行元件,必須進行倍號放大。當執行元件為寬調速直流電機時,除用直流放大器進行電壓放大外,還儒要用可控硅驅動線路驅動,直流放大器為可控硅提供控制電E信號。當執行元件為液動機時,直流放大器就要為電液伺服閥線圈提供一定大小的控制電流信號。
6、執行元件
執行元件的作用是實現電信號和機械位移的轉換。執行元件不同,驅動線路也不同。
執行元件將驅動線路輸出的代表工作臺指令進給量的電信號轉換為工作臺的實際進給直接帶動工作臺移。
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