由数控给出的速度电压信号与测速电机的输出值及电流环的反馈值进行偏差比例积分,积分值输人电压环产生改变脉冲宽度的指令,该指令输入调制电路进行PwM调制,调制信号输入驱动模块EXE841,由EXB841驱动IGBT功率模块并进行过流、过压等保护。 由霍尔电流传感器对工作电流进行检测。调整栅极驱动电压的脉宽来调整输出峰值。主功率电路该主轴直流伺服驱动的主功率电路采用H桥式结构,主功率电路的基本结构图阻可以有效地减小开通损耗。 驱动电路驱动电路采用富士公司生产的混合集成驱动芯片EXB841,驱动电路如所示。驱动芯片采用单20V直流电源供电,通过Dl检测T是否过流,在5脚输出故障信号,通过光电藕合将故障信号送回控制电路,由控制电路禁止输人,同时自动降低栅极驱动电压,实现IGEr的软关断,其响应时间为sus,如负载短路现象消失,自动恢复栅极驱动电压,开启IG-BT. 栅极驱动电阻Rg的取值决定棚极控制脉冲前后沿的陡度和开关损耗。栅极、射栅极和射极的平衡电阻R2避免IGBI,栅极三角波发生电路卸荷电路IGBT速度给定比例积分电路电压环PWM开关逻电路辑电路驱动速度反馈电路工作电流检测电路电流环电路禁止输入控制电路结构框图如所示。 当输出为正电压时,功率管科、T4导通,皿、T3截止。当输出为负电压时,功率管孔、竹导通,Tl、T4截止;通射极断路。D3、D4避免栅极和射极出现过电压。控制电路控制电路的原理结构框图给定速度电压信号经由均速电路积分消除脉动冲击,与速度反馈信号及电流反馈信号输人比例积分电路得到速度偏差信号,输入电压环产生改变脉冲宽度的指令,与三角波发生电路产生的20V峰值3.SKHZ频率的三角波调制产生20V峰值3.SKHZ频率的PWM信号,送入开关逻辑电路与禁止信号逻辑与后输入驱动电路,驱动IGBT的开关。 驱动电路的故障信号输人禁止电路及箱位电路,禁止逻辑电路的输出并将比例积分电路的输出籍位在OV,禁止电路和籍位电路具有故障消除后自动恢复功能,提高了系统连续运行的可靠性。电机制动时的回馈能量通过泄荷电路泄放于旁路负载电阻。电源方向及测速机的输人电压的方向,使电机转向与指令要求一致。调整速度反馈电位器,使实际转速值与指令值一致。通过调整,系统能够稳定地按照数控指令工作。 结束语该主轴直流伺服驱动系统经过半年时间的使用表明,主轴启动,制动的时间明显减少,转动平稳性明显增强,转速波动在0.2%之内,基本上根除了主轴方面的故障。综合对比各种性能参数,均优于老系统。该主轴直流伺服驱动养统达到了设计的要求,对保障我公司153活塞生产起到了一定的促进作用。