数控机床的进给系统交流电动机速度控制SPWM
更新日期:2019-10-14  来源:本站整理

交流伺服系统近年来得到了广泛的应用,它克服了直流伺服电动机在结构上存在机械整流子、电刷,维护困难、造价高、寿命短、应用环境受到限制等缺点,同时发挥了坚固耐用,经济可靠及动态响应好等优点。另一方面近年来新型功率开关器件,专用集成电路,智能模块等的发展带动了交流驱动电源的发展,使交流电动机的调速性能,已接近直流电动机的调速性能指标,因此,交流速度控制已逐步取代直流速度控制系统。在数控机床的进给驱动伺服系统中,现在广泛应用的是永磁交流同步电动机的伺服系统。

永磁交流同步电动机的特性在前面已述及。图1是永磁同步交流电动机SPWM控制系统基本构成。从图中可见这种系统也是由速度外环和电流内环组成,从控制原理上类似直流调速系统。

1永磁同步交流电动机SPWM控制系统基本构成

速度指令信号由CNC系统给出,和速度反馈信号比较之后,通过速度调节器的运算给出转矩指令T*,而T*与电流幅值指令I*成比例。利用转子位置传感器PC产生的转子绝对位置信息,在单位正弦波发生器中产生出两相正弦波信号,这两相单位正弦波信号在相位上相差120,指令I*在交流电流指令发生器里分别与这两相单位正弦波相乘,得到交流电流指令ii ,再经过电流调节器的运算,得到uu 电压指令,即是U相和W相的控制正弦波。V相的控制信号由u+u=u=0得到u = -u-u ,把这三相控制正弦波分别供给三相脉宽调制器,三角波发生器发出的幅值和频率固定的三角波也供给三相脉宽调制器的输入,三相脉宽调制器输出的信号分别经过基极驱动电路,供给六个功率晶体管的基极,控制功率晶体管的开关状态,实现逆变器调频和调压的任务。从而控制电动机的转速。系统当中的速度调节器和电流调节器以及整个系统的调节原理和直流调速系统类似。