6ES7214-2AD23-0XB8规格齐全

6ES7214-2AD23-0XB8规格齐全以直流作为驱动元件的伺服系统称为直流伺服系统。因为直流伺服电机实现调速比较容易，为一般交流电机所不及，尤其是他励和永磁直流伺服电机，其机械特性比较硬，所以直流电机自20 世纪70 年代以来在上得到了广泛的应用。永磁式直流伺服电机采用电枢控制方式，调速范围较宽，转动惯量大，加速度大，在较低转速下运行平稳，能够在较大过载转矩时长时间地工作，因此可以直接与丝杠相连，不需要中间传动装置，在数控机床上得到了广泛应用。永磁式直流伺服电机没有励磁回路，外型尺寸比其他直流伺服电机小。组成：由磁极（定子）、电枢（转子）、电刷与换向片三部分组成。结构上做的细长一些，主要是为了减小转动惯量，从而满足快速响应的要求。工作原理：直流接在两电刷间，电流通入电枢线圈，切割磁力线，产生电磁转矩。电流方向为：n极下的有效边中的电流总是一个方向，而s极上的有效边中的电流总是另一个方向。这样使两个边上受到的电磁力的方向一致，电枢因而转动。因此，当线圈的有效边从 n极下转到s极下时，其中电流的方向必须同时改变，以使电磁力的方向不变。这必须通过换向器得以实现。电磁转矩感应电势与转速关系电枢回路电压平衡方程式他励式直流伺服电机的转速公式直流电机转速与转矩的关系n=f(t)称机械特性(静态特性)。电机转速与理想转速的差δn，反映了电机机械特性硬度，δn越小(转矩对转速变化的影响程度越小)，机械特性越硬。直流电机的基本调速方式有三种：调节电阻ra、调节电枢电压ua和调节磁通φ的值。电枢电阻调速很少采用，其缺点：不经济，要得到低速，r很大，则消耗大量电能；低速，特性很软，运转稳定性很差；调节平滑性差，操作费力。调节电枢电压（调压调速）时，直流电机机械特性为一组平行线，只改变电机的理想转速n0，保持了原有较硬的机械特性，所以调压调速主要用于伺服进给驱动系统电机的调速。如果δn值较大，不可能实现宽范围的调速。永磁式直流伺服电机的δn值较小，因此，进给系统常采用永磁式直流电机。调节磁通（调磁调速）不但改变了电机的理想转速，而且使直流电机机械特性变软，所以调磁调速主要用于机床主轴电机调速。调速的概念有两个方面的含义：（1) 改变电机转速：当指令速度变化时，电机的速度随之变化，并希望以快的加减速达到新的指令速度值；（2) 当指令速度不变化时，电机的速度保持稳定不变。为调节电机转速和方向，需对直流电压的大小和方向进行控制，如何控制？直流速度控制单元的作用：将转速指令信号转换成电枢的电压值，达到速度调节的目的。直流电机速度控制单元常采用的调速方法：晶闸管（可控硅）调速系统；晶体管脉宽调制（pwm）调速系统。1、晶闸管调速系统在交流电压不变的情况下，当改变控制电压un* 时，通过控制电路和晶闸管主电路改变直流电机的电枢电压ud，得到控制电压un*所要求的电机转速。电机的实际电压un作为反馈与un*进行比较，形成速度环，达到改善电机运行时的机械特性的目的。晶闸管调速系统主电路采用大功率晶闸管。大功率晶闸管的作用：（1）整流。将电网交流电源变为直流；将调节回路的控制功率放大，得到较高电压与较大电流以驱动电机。（2）逆变。在可逆控制电路中，电机制动时，把电机运转的惯性能转变为电能，并回馈给交流电网，实现逆变。为了对晶闸管进行控制，必须设有触发脉冲发生器，以产生合适的触发脉冲。该脉冲必须与供电电源频率及相位同步，保证晶闸管的正确触发主回路由大功率晶闸管构成的三相全控桥式反并接可逆电路，分成二大部分（ⅰ和ⅱ），每部分内按三相桥式连接，二组反并接，分别实现正转和反转。各有一个可控硅同时导通，形成回路。为了保证合闸后两个串联的晶闸管能够同时导通或电流截止后再导通，必须对共阳极组的1个晶闸管和共阴极组的1个晶闸管同时发出触发脉冲。2、pwm调速控制系统原理：利用大功率晶体管的开关作用，将直流电压转换成一定频率的方波电压，加到直流的电枢上；通过调整控制方波脉冲宽度来改变电枢的平均电压，从而调节电机的转速。（a）原理图 （b）控制电压、电枢电压和电流波形直流电机电压的平均值其中，t为脉冲周期，ton为导通时间特点：控制电路简单，不需附加关断电路，开关特性好。广泛应用中、小功率直流伺服系统。1）pwm系统的组成usr——速度指令转化过来的直流电压；u△——三角波；usc——脉宽调制器的输出（usr+u△）；ub——调制器输出的经脉冲分配、由基极驱动转换过来的脉冲电压。控制回路：速度调节器、电流调节器、固定频率振荡器及三角波发生器、脉宽调制器和基极驱动电路组成。区别：与晶闸管调速系统比较，速度调节器和电流调节器原理一样。不同的是脉宽调制器和功率放大器。2）pwm系统的脉宽调制器作用：将电压量转换成可由控制信号调节的矩形脉冲，为功率晶体管的基极提供一个宽度可由速度指令信号调节的脉宽电压。组成：调制信号发生器（三角波和锯齿波两种）和比较放大器。3、全数字直流调速系统在全数字直流调速系统中，仅功率转换组件和执行组件的输入信号和输出信号为模拟信号，其余的信号都为数字信号，由计算机通过算法实现。计算机的计算速度很高，在几毫秒内可以计算出电流环和速度环的输入、输出数值，产生控制方波的数据，从而控制电机的转速和转矩。全数字调速的特点是离散化，即在每个采样周期给出一次控制数据。在一个采样周期内，计算机要完成一次电流环和速度环的控制数据的计算和输出，对电机的转速和转矩控制一次上应用的交流电机一般都为三相。分为：异步型和同步型交流。从建立所需气隙磁场的磁势源来说，同步型交流电机分：电磁式及非电磁式两大类。非电磁式有磁滞式、永磁式和反应式多种。磁滞式和反应式同步电机存在效率低、功率因数差、制造容量不大等缺点。永磁式同步电机：故数控机床进给驱动系统多采用永磁式同步电机。异步型交流伺服电机：与同容量的直流电机相比故异步型交流伺服电机用在主轴驱动系统中。同步和异步的区别：（1）交流同步电机：转子由永磁材料制成，转动后，随着定子旋转磁场的变化，转子也做相应频率的速度变化，而且转子速度等于定子速度，所以称“同步”。（2）交流异步电机：转子由感应线圈和铁心材料构成。转动后，定子产生旋转磁场，磁场切割转子的感应线圈，转子线圈产生感应电流，进而转子产生感应磁场，感应磁场追随定子旋转磁场的变化，但转子的磁场变化永远小于定子磁场的变化。在交流异步电机的关键参数转差率表示转子与定子的速度差的比率。1、永磁式交流同步电机结构：电机由定子、转子和检测元件组成。两点启示：、有一个旋转的磁场；第二、转子跟着磁场转动。三相对称电流三相电流产生的旋转磁场（p=1）永磁式交流同步电机工作原理和性能其中，nr为转子旋转转速；ns为同步转速；θ为转子磁极的轴线与定子磁极的轴线夹角；f1为交流频率（定子供电频率）；p为定子和转子的极对数。2、交流主轴电机定子三相绕组通三相交流电，产生旋转磁场，磁场切割转子中的导体，导体感应电流与定子磁场相作用产生电磁转矩，推动转子转动，转速nr为其中，ns为同步转速；f1为交流电源频率（定子供电频率）；s为转差率，s=(ns-nr)/ns；p为极对数。