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感应同步器如何在数控机床上应用?
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提问者:网友
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2018-08-16
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感应同步器的工作原理及应用 应同步器与旋转变压器一样,是利用电磁耦合原理,将位移或转角转化成电信号的位置检测装置。实质上,感应同步器是多极旋转变压器的展开形式。感应同步器按其运动形式和结构形式的不同,可分为旋转式(或称圆盘式)和直线式两种。前者用来检测转角位移,用于精密转台,各种回转伺服系统;后者用来检测直线位移,用于大型和精密机床的自动定位,位移数字显示和数控系统中,两者工作原理和工作方式相同。 (一)感应同步器的结构与工作原理 感应同步器由定子和滑尺两部分组成。定尺和滑尺通常以优质碳素钢作为基体,一般选用导磁材料,其膨胀系数尽量与所安装的主基体相近。定尺与滑尺平行安装,且保持一定间隙。定尺表面制有连续平面绕组(在基体上用绝缘的粘合剂贴上铜箔,用光刻或化学腐蚀方法制成方形开口平面绕组);在滑尺的绕组周围常贴一层铝箔,防止静电干扰,滑尺上制有两组分段绕组,分别称为正弦绕组和余弦绕组,,这两段绕组相对于定尺绕组在空间错开1/4的节距,节距用2τ表示,安装时定尺组件与滑尺组件安装在机床的不动和移动部件上,例如工作台和床身,滑尺安装在机床上,并自然接地。工作时,当在滑尺两个绕组中的任一绕组加上激励电压时,由于电磁感应,在定尺绕组中会感应出相同频率的感应电压,通过对感应电压的测量,可以精确的测量出位移量。 直线式感应同步器的结构原理 滑尺在不同位置时定尺上的感应电压。在a点时,定尺与滑尺绕组重合,这时感应电压最大;当滑尺相对于定尺平行移动后,感应电压逐渐减少,在错开1/4节距的b点时,感应电压为零;继续移至1/2节距的c点时,得到的电压值与a点相同,但极性相反;在3/4节距时 达到d点,又变为零;再移动一个节距到e点,电压幅值与a点相同。这样,滑尺在移动一个节距的过程中,感应电压变化了一个余弦波形。由此可见,在励磁绕组中加上一定的交变励磁电压,感应绕组中会感应出相同频率的感应电压,其幅值大小随着滑尺移动作余弦规律变化。滑尺移动一个节距,感应电压变化一个周期。感应同步器就是利用感应电压的变化进行位置检测的。 (二)感应同步器的应用 与旋转变压器一样,有鉴相式和鉴幅式两种工作方式,原理亦相同。 (三)感应同步器的特点 (1)精度高。因为定尺的节距误差有平均自补偿作用,所以尺子本身的精度能做得较高。直线感应同步器对机床位移的测量是直接测量,不经过任何机械传动装置,测量精度主要取决于尺子的精度。感应同步器的灵敏度(或称分辨率),
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