báo cáo thực tập tôt nghiệp Lời nói đầu Trong sự nghiệp công nghiệp hoá , hiện đại hoá đất nớc,có thể nói một trong những tiêu chí đánh giá sự phát triển của mỗi quốc gia là mức tự độnghoá trong quá trình sản xuất mà trớc hết là năng suất và chất lợng sản phẩm. Sự phát triển nhanh cuả máy tính điện tử, công nghệ thông tin và những thành tựu của lý thuyết điều khiển tự động đã làm cơ sở và hỗ trợ cho sự phát triển của nghành tự động hoá. Nớc ta, mặc dù là mộth đang phát triển, những năm gần đây cùng với sự đòi hỏi của sản xuất cũng nh sự hội nhập vào nền kinh tế thế giới thì việc áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật và đặc biệt là ứng dụng tự động hoá trong các nghành sản xuất đã có bớc phát triển mới. Ngày nay tự động hoá đang đợc ứng dụng rộng rãi trong các ngành sản xuất . một trong những ứng dụng của nó là sủa dụng máy công cụ CNC. Trong quá trinh thực tập chúng em đã đợc làm quen vơi một dạng CNC đó là máy phay CNC CYBER-MILL. Nhờ đựơc sự giúp đỡ của các thầy cô trong bộ môn đặc biết là thầy Nguyễn Mạnh Tiến và Thầy Hà Tất Thắng mà chúng em đã phần nao nắm bắt đợc nhũng kiến thức về CNC. Do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế nên những điều chúng em đã làm đợc sẽ có rất nhiều thiếu sót. Rất mong đớc sự góp ý của các thầy cô và các bạn. Sinh viên : Bùi Văn Việt phần I tổng quan cnc 1.1) Khái niện máy Cnc Cnc là viết tắt của Computer Numerical Control: điều khiển số bằng máy tính Máy công cụ CNC là loại máy gia công sử dụng các chơng trình đã đợc lập trình sẳn để gia công các chi tiết. Các chơng trình gia công đợc đọc cùng một lúc và đợc lu trữ vào bộ nhớ. Khi gia công, Máy tính đa ra các lệnh điều khiển máy, Máy công cụ CNC có - 1 - báo cáo thực tập tôt nghiệp khả năng thực hiện các chức năng nh: nội suy đờng thẳng, nội suy cung tròn, mặt xoắn, mặt parabol và bất kỳ mặt bậc ba nà. Máy CNC cũng có khả năng bù chiều dài và đờng kính dụng cụ. Tất cả các chức năng trên đều đợc thực hiện nhờ một phần mềm của máy tính. 1.2)Đặc điểm cấu trúc của máy công cụ điều khiển CNC. Đặc điểm của các động cơ truyền động Truyền động chính: Động cơ chính thờng dùng động cơ dòng một chiều hoặc dòng điện xoay chiều. Truyền động chạy dao: Động cơ dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều với bộ vitme/đai ốc/ bi cho từng trục, chạy dao độc lập X, Y, Z. Thờng sử dụng động cơ dòng một chiều có đặc tính động học tốt cho các quá trình gia tốc và quá trình phanh hãm, mômen quán tính nhỏ, độ chính xác điều chỉnh cao cho những đoạn đờng chuyển chính xác. Bộ víme/đai ốc/ bi có khả năng biến đổi truyền dẫn dễ dàng, ít ma sát và không có khe hở khi truyền với tốc độ cao. Để có thể dịch chuyển chính xác trên các biên dạng, các trục truyền dẫn không đợc phép có khe hở và cũng không đợc phép có hiệu ứng stick-slip(hiện tợng trợt lùi do lực cản ma sát). Bộ vítme/ đai ốc/ bi là giải pháp kỹ thuật đảm bảo đợc yêu cầu đó. Phơng thức tác dụng của vítme/ đai ốc/ bi: Các viên bi nằm trong rãnh vítme và đai ốc đảm bảo truyền lực ít ma sát từ trục vítme qua đai ốc vào bàn máy. nhờ hai nửa đai ốc lắp theo chiều dài giữa chúng có vòng cách, có thể điều chỉnh khử khe hở theo hai chiều đối ngợc. Trong một số giải pháp kết cấu nâng cao của bộ truyền này, bớc nâng của rãnh vít trên trục và trên đai ốc có giá trị khác nhau. Việc dẫn bi hồi rãnh đợc thực hiện nhờ các rãnh dẫn hớng bố trí bên trong hoặc các ống dẫn hồi bi bao ngoài trục. Truyền dẫn chạy dao không khe hở trên các máy phay CNC cho phép cắt theo chu kỳ phay thuận mà vẫn êm. 1.3 ) hệ toạ Sử DụNG TRONG MáY CNC 1.3.1 hệ toạ độ vuông góc Các điểm mà dao cắt đi tới trong khi gia công đợc xác định trong một ch- ơng trình. Để mô tả vị trí của các điểm này trong vùng làm việc, ta dùng một hệ toạ độ. Nó bao gồm ba trục vuông gốc với nhau cũng cắt nhau tại điểm 0. Trong hệ toạ độ này có các trục X, Y, và Z. Với một hệ trục toạ độ ba trục, bất kỳ điểm nào cũng đợc xác định thông qua các toạ độ của nó. Hệ toạ độ máy do nhà chế tạo máy xác đinh, thông th- ờng nó không thể bị thay đổi. Trục X là trục chính trong mặt phẳng định vị. Trên máy phay nó nằm song song với bàn máy(bàn kẹp chi tiết). Trục Y là trục thứ hai trong mặt phẳng định vị. Nó nằm trên mặt nắp máy và vuông góc với bàn máy. Trục Z luôn luôn trùng với trục truyền động chính. Trục này đợc nhà chế tạo xác định. Chiều dơng của trục Z chạy từ chi tiết hớng đến dao cắt. Điều đó có nghĩa là trong chuyển động theo chiều âm của trục Z, dao cắt sẽ đi tới bề mặt chi tiết. - 2 - báo cáo thực tập tôt nghiệp Để xác định nhanh chiều của các trục, dùng luật bàn tay phải: ta đặt ngón giữa của bàn tay phải theo chiều của trục Z thì ngón tay cái sẽ trỏ theo chiều trục X và ngón tay trỏ sẽ chỉ theo chiều Y. Hệ toạ độ cơ bản đựơc gắn liền với chi tiết. Bởi vậy khi ta lập trình ta phải luôn luôn xuất phát từ chổ xác định chi tiết đứng yên còn dao cắt thì chuyển động. Điều đó có nghĩa là : Khi cắt phay, rõ ràng chi tiết chuyển động là chính, nhng để đơn giản cho việc lập trình hãy quan niệm là chi tiết đứng yên còn dao cắt thì dịch chuyển. Ta gọi đó là chuyển động tơng đối của dao cụ. Để mô tả đờng dịch chuyển dao(các dữ liệu toạ độ) trên một số máy CNC có cả hai khả năng. 1.3.1.1 Dùng toạ độ Đề các. Khi dùng dữ liệu toạ độ Đề các, ta đa ra các khoảng cách đo song song với các trục từ một điểm tới một điểm khác. Các khoảng cách theo chiều dơng của trục có kèm theo dấu dơng(+) phía tr- ớc. Các khoảng cách theo chiều âm của trục có kèm theo dấu âm(-) phía trớc. Các số đo có thể đa ra theo hai phơng thức: Đo tuyệt đối : Với các số đo tuyệt đối, ta đa ra toạ độ của các điểm đích tính từ một điểm cố định trong vùng làm việc. Nghĩa là trong mỗi chuyển động đều xác định, dao cắt phải dịch chuyển đến đâu kể từ một điểm gốc 0 tuyệt đối. Đo theo kích thớc : Với các số đo theo chuỗi kích thớc, ta đa ra toạ độ của các điểm đích tính từ mỗi điểm dừng lại của dao cắt sau một vệt cắt. Nghĩa là trong mỗi chuyến đều đa ra số liệu dao cần đợc dịch chuyển tiếp một lợng là bao nhiêu nữa theo từng trục toạ độ. 1.3.1.2 Dùng toạ độ cực Khi sử dụng các dữ liệu trong hệ toạ độ cực, ta đa ra vị trí của một điểm không qua khoảng cách và góc so với một trục cơ sở Các toạ độ cực chỉ có thể đo trên mặt phẳng chính. Trong phạm vi của một hệ toạ độ cực có ba mặt phẳng chính. Từ ba trục X, Y và Z của hệ thống sẽ có ba bề mặt kẹp, đó là : mặt X/Y; mặt X/Z và mặt Y/Z 1.3.2 Những điểm quan trọng trong một hệ toạ độ Điểm chuẩn của máy M: là điểm gốc M của hệ toạ độ máy Điểm W chi tiết: là điểm gốc 0 của hệ toạ độ chi tiết, nó đựoc giữ cố định cho một chi tiết. - 3 - báo cáo thực tập tôt nghiệp Điểm chuẩn của dao P: là điểm gôc của hệ toạ độ gắn trên dao cắt. Điểm 0 lập trình: là điểm gốc 0, từ đó xác định các dữ liệu cập nhập trong một chơng trình. Điểm này có thể thay đổi thông qua lệnh chuyển điểm 0. 1.4) Quan hệ giữa các trục toạ độ: Khi gia công trên các máy CNC ngời ta có thể chia các hệ trục toạ độ thành 3 loại: hệ trục toạ đọ máy, hệ trục toạ độ chi tiết và hệ trục toạ độ của dao. Từ hệ trục toạ độ của máy có điểm gốc M ta có thể biểu diễn đợc hệ toạ độ của chi tiết và hệ toạ độ của dao bằng các phép dịch chuyển tịnh tiến hay các phép quay. Nhờ đó ta có thể xác định đựơc vị trị của điểm trên chi tiết cần gia công cũng nh vị trị dao để gia công chi tiết. 1.5 ) Các dạng điều khiển của máy công cụ CNC. Các máy CNC khác nhau có khả năng gia công đợc các bề mặt khác nhau nh các lỗ, mặt phẳng, các mặt định hình, .v.v Do đó các dạng điều khiển của máy cũng đợc chia ra thành: điều khiển điểm- điểm, điều khiển theo đờng thẳng và điều khiển theo biên dạng. a) điều khiển điểm-điểm: dùng gia công cắc lỗ bằng các phơng pháp khoan, khoét, doa và cắt ren. ở đây chi tiết gia công đợc gá cố định trên bàn máy, dụng cụ cắt thực hiện chạy dao nhanh đến các vị trí đã lập trình. Khi đạt tới đích dao bắt đầu gia công. truờng hợp này quỹ đạo của chuyển động dao là không quan trọng, điều quan trọng là vị trí gia công đạt đến phải chính xác. b) Điều khiển theo đờng thẳng. Điều khiển đờng thẳng là dạng điều khiển khi gia công dụng cụ cắt thực hiện lợng chạy dao theo một đờng thẳng nào đó. Khi thực hiện gia công các chuyển động theo các trục toạ độ là độc lập không có quan hệ rằng buộc nào với trục khác. c) Điều khiển biên dạng. Điều khiển theo biên dạng cho phép chạy trên nhiều trục cùng một lúc. Trong trờng hợp này cả hai trục để tạo ra một dạng vừa có phần thẳng vừa có phần cong. ở đây theo các trục có quan hệ hàm số ràng buộc với nhau. - 4 - báo cáo thực tập tôt nghiệp Phần II Giới thiệu cnc cyber-mill Cyber- mill là máy phay CNC phục vụ cho việc thí nghiệm có mô hình nh sau: Các bộ phận Truyền động: Động cơ một chiều có mang dao phay đờng kính dao 3mm. Chuyển động ăn dao: Chuyển động ăn dao đợc thực hiện nhờ ba động cơ bớc hoạt động độc lập nhau mỗi động cơ loại nguồn 2A-5V và bộ Vitme/ đaiốc. Mỗi động cơ bớc thực hiện điều khiển chuyển động theo một trục nhất định trong hệ toạ độ Đề các(X,Y,Z). Bộ truyền động đợc sử dụng là Vitme/đai ốc. Chiều dài Vít me trục Z là 210 mm. Chiều dài Vitme trục X là 380 mm. Chiều dài Vitme trục Y là 210 mm. Khoảng cách các răng trên Vitme là 3mm/răng Độ rộng mỗi răng là 1mm. đờng kính Vitme la 12mm. Không gian làm việc : 20x40( mm x mm). - 5 - báo cáo thực tập tôt nghiệp Đầu Vitme đợc nối với trục của động cơ bớc thực hiện biến đổi chuyển động quay tròn của động cơ bớc thành chuyển động thẳng của vật mang chi tiết. Đầu còn lại của Vitme đợc gá vào khung đỡ. ở giữa của Vitme đựơc gá vào đaiốc để biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến. Tính toán chuyển động: Động cơ bớc có số bớc 200 bớc/ vòng. Do đó để thực hiện chuyển động một khoảng L theo một trục nào đó của vật mang chi tiết thì số vòng quay phải thực hiện sẽ là L/3. Khi đó số xung cân cấp cho động cơ bứơc sẽ là 200 .L/3. Việc tính toán điều khiển chuyển động động cơ bớc sẽ đợc thực hiện bằng máy tín. Việc thực hiện điều khiển chuyển động của động cơ bớc đợc thiết kế nh phần IV dới đây. PHần IIi động cơ bớc I. Giới thiệu động cơ bớc 1. Khái quát về động cơ bớc Các hệ truyền động rời rạc thờng đợc thực hiện nhờ động cơ chấp hành đặc biệt gọi là động cơ bớc. Động cơ bớc thực chất là một động cơ đồng bộ dùng để biến đổi các tín hiệu điều khiển dới dạng các xung điện rời rạc kế tiếp nhau thành các - 6 - báo cáo thực tập tôt nghiệp chuyển động góc quay hoặc các chuyển động của rôto và có khả năng cố định rôto vào những vị trí cần thiết. Động cơ bớc làm việc đợc là nhờ có bộ chuyển mạch điện tử đa các tín hiệu điều khiển vào stato theo một thứ tự và một tần số nhất định. Tổng số góc quay của rôto tơng ứng với số lần chuyển mạch, cũng nh chiều quay và tốc độ quay của tôto, phụ thuộc vào thứ tự chuyển đổi và tần số chuyển đổi. Khi một xung điện áp đặt vào cuộn dây stato(phần ứng) của động cơ bớc thì rôto(phần cảm) của động cơ sẽ quay đi một góc nhất định, góc ấy là một bớc quay của động cơ. Khi các xung điện áp đặt vào các cuộn dây phần ứng thay đổi liên tục thì rôto sẽ quay liên tục.(Thực chất là chuyển động đó vẫn là theo các bớc rời rạc). Về cấu tạo, động cơ bớc có thể coi là tổng hợp của hai loại động cơ: Động cơ một chiều không tiếp xúc và động cơ đồng bộ giảm tốc công suất nhỏ. Trong khi động cơ một chiều không tiếp xúc có rôto thờng là một nam châm vĩnh cửu(số đôi cực 2p=2) và cần có cảm biến vị trí rôto thì động cơ bớc có rôto dạng cực lồi gồm nhiều răng cách đều cấu thành các cặp nam châm N-S xen kẽ nhau để tạo ra số cặp cực 2p lớn hơn và không cần phải có bộ cảm biến vị trí rôto. Động cơ bớc vì từ trờng quay không liên tục do các xung điện cấp vào rời rạc nên rôto quay theo các bớc. Cũng giống nh động cơ đồng bộ giảm tốc công suất nhỏ, động cơ bớc có các bối dây tạo thành các pha trên stato, đồng thời trên cả rôto và stato đều có các răng để tạo thành các cặp cực và các nam châm điện. Nhng động cơ đồng bộ gảim tốc có các cuộn kích thích và cần phải có dòng điện kích thích để khởi động, còn động cơ bớc không cần yếu tố này. Mặt khác Có thể cói động cơ bớc là linh kiện số mà ở đó các thông tin số hoá đã thiết lập sẽ đợc chuyển thành chuyển động quay theo từng bớc. Động cơ bớc sẽ thực hiện trung thành các lệnh đã số hoá này máy tính yêu cầu Mô hình số hoá động cơ bớc. 2. Nguyên lý hoạt động. Rô to động cơ bớc không có cuộn dây khởi động mà nó đợc khởi động bằng phơng pháp tần số. Rôto của động cơ bớc có thể đợc kích thích(rôto tích cực) hoặc không đợc kích thích(rôto thụ động). Xung điện áp cấp cho m cuộn dây stato có thể là xung một cực hoặc xung 2 cực - 7 - báo cáo thực tập tôt nghiệp Chuyển mạch điện tử có thể cung cấp điện áp điều khiển cho các cuộn dây stato theo từng cuộn dây riêng lẽ hoặc theo từng nhóm các cuộn dây. Trị số và chiều của lực điện từ tổng F của động cơ và do đó vị trí của rôto trong không gian hoàn toàn phụ thuộc voà phơng pháp cung cấp điện cho các cuộn dây. Thực tế để tăng cờng lực điện từ tổng của stato và do đó tăng từ thông và mômen đồng bộ, ngời ta thờng cấp điện đồng thời cho hai,ba hoặc nhiều cuộn dây. Lúc đó rôto của động cơ bớc sẽ có vị trí cân bằng(ổn định ) trung với vectơ lực điện từ tổng F. Đồng thời lực điện từ tổng F cũng có giá trị lớn hơn lực điện từ thành phần của các cuộn dây stato. Khi cấp điện cho một số chẵn cuộn dây hoặc cho một số lẽ cuộn dây rôto của động cơ bớc sẽ có m vị trí cân bằng. góc xê dịch giữa hai vị trí liên tiếp của rôto bằng 2/m - Trờng hợp này gọi là điều khiển cả bớc hay điều khiển đối xứng. Nếu cấp điện theo thứ tự một số chẵn cuộn dây, rồi một số lẻ cuộn dây, có nghĩa là số lợng cuộn dây đợc điều khiển luôn luôn thay đổi từ chẵn sang lẻ và từ lẻ sang chẵn thì số vị trí cân bằng của rôto sẽ tăng lên gấp đôi là 2m. độ lớn của một bớc sẽ giảm đi một nửa bằng 2/2m Trờng hợp này gọi là điều khiển nửa bớc hay điều khiển không đối xứng. Ta có thế tính số bớc quay của rôto trong khoảng 0ữ360 0 là: K= m.n 1 .n 2 .p, Trong đó: p: số đôi cực của rôto; m: số cuộn dây điều khiển trên stato(số pha); n 1 : hệ số, n 1 =1 ứng với điều khiển đối xứng; n 2 =2 ứng với điều khiển khôngđối xứng; n 2 : hệ số, n 2 =1 điều khiển bằng xung 1 cực; n 2 =2 điều khiển bằng xugn 2 cực. Bớc quay của rôto trong không gian là =360 0 /K. 3.) mômen đồng bộ và trạng thái ổn định của động cơ bớc. Biểu thức mômen đồng bộ tĩnh của động cơ bớc khác với biểu thức mômen đồng bộ của động cơ đồng bộ thờng có cùng cấu trúc. Sự khác nhau đó là do động cơ bớc đợc cấp bởi dòng điện một chiều, chứ không phải dòng điện xoay chiều. Trong động cơ đợc cấp bởi nguồn một chiều, sau quá trình quá độ, dòng điện trong các cuộn stato là hằng số I=U/r s =Const. Từ thông mà nó sinh ra tác động vào cặp cực của rôto: =B.S.cos=B.S.sin trong đó: B là cờng độ từ trờng do dòng điện I sinh ra trong cuộn dây có điện cảm L; S là tiết diện vuông gốc của cặp cực; là góc giữa trục cặp cực với trục của cuộn dây pha; là góc giữa trục cặp cực và đờng vuông góc với trục của cuộn dây pha; - 8 - báo cáo thực tập tôt nghiệp Do thay đổi nên từ dẫn dọc theo đờng đi của từ thông thay đổi theo, làm cho từ thông thay đổi trong một giới hạn rộng. Nếu viết biểu thức dới dạng: =L.I (L là điện cảm). Do sự thay đổi của góc cùng với sự thay đổi của khe hở không khí giữa các răng của stato và rôto làm cho điện cảm L thay đổi theo dẫn đến từ thông và do đó mômen của động cơ thay đổi. Mômen đồng bộ tĩnh của động cơ bớc khi stato và rôto có răng và đợc kích thích, có thể viết dới dạng tổng quát của 3 mômen quay: M()=M S +M R +M SR = C M .I S .(dL S /d)+C M .I R .(dL R /d)+2.C M (dL RS /d) Trong đó: I S , I R , L S (), L R (), L SR () là các giá trị xác lập tơng ứng dòng điện, điện cảm và hổ cảm của stato(S) và rôto(R); C M là hằng số, phụ thuộc vào cấu tạo của từng loại động cơ. Mômen M S đợc hình thành do sự thay đổi từ dẫn trên đờng đi của từ thông stato đợc kích thích bởi dòng điện I S . M R đợc hình thành do sự thay đổi từ dẫn trên đờng đi của từ thông rôto đ- ợc kích thích bởi dòng điện I R . M SR đợc hình thành do sự thay đổi hỗ cảm giữa stato và rôto đợc kích thích bởi dòng điện I S và I R . Hiện nay, phần lớn các động cơ bớc đều có cấu tạo rôto không có cuộn kích thích. Do đó biểu thức mômen có dạng đơn giản sau: M()=C M .I S .(dL S /d). Quan hệ giữa mômen với góc quay thờng là không hình sin do ảnh hởng của cấu trúc răng và cấu trúc cực lồi của stato và rôto, cũng nh do xung điện áp cấp vào có dạng xung vuông là tổng của các thành phần điều hoà. Quan hệ của mômen M=f() là dờng cong có dạng nh sau: đờng cong mômen của động cơ bớc theo gốc quay Chất lợng của động cơ bớc đợc đánh giá bởi độ dốc của đờng cong mômen đồng bộ M=f(), đặc biệt là ở đầu của vùng làm việc thuộc đờng cong này. Độ dốc của đờng M=f() trong vùng này càng lớn thì suất mômen dM/d càng lớn và khả năng đồng bộ của đồng bộ của động cơ bớc càng lớn. - 9 - báo cáo thực tập tôt nghiệp Giả sử tại một vị trí nhất định, rôto mang một mômen tải(mômen cản) M C . Để giữ đợc rôto ở vị trí này ta phải cấp dòng điện cho cuộn dây stato tại vị trí đó và do góc =0 nên M=M max . Điều kiện để giữ đợc rôto không trợt khỏi vị trí là: M C <M max Muốn quay rôto đi một gốc rời khỏi vị trí đang giữ, ta phải cấp dòng điện cho cuộn stato ở vị trí mới, đồng thời ngắt dòng điện của cuộn stato ở vị trí củ. Điều kiện để rôto quay đợc góc là : M C <M max .cos. Cần chú ý rằng sự chuyển bớc của rôto chỉ thực hiện đợc trong điều kiện nhất định, khi mà sự dịch chuyển của lực điện từ F đi một góc không làm cho động cơ rơi vào vùng mất ổn định của đặc tính góc M=f() Nếu nh góc qua lớn thì rôto rời vào vùng mất ổn định,không bám theo đợc từ trờng và động cơ bị mất bớc. Trong trờng hợp tổng quát, để động cơ không bị mất bớc cần thực hiện điều kiện sau: M C <M max .cos(2/K), trong đó: K là số bớc quay Nh vậy bớc quay =360 0 /K càng nhỏ thì mômen tải M C cho phép trên trục động cơ càng lớn. 4. Cấu tạo và phân loại động cơ bớc: Để tăng số bớc của động cơ(tăng độ phân giải về góc), ta cần phải tăng lợng cuộn dây pha m và tăng số cặp cực p. Việc tăng số lợng bối dây m trên stato gặp nhiều khó khăn do hạn chế về kích thớc của stato và những trở ngại khi đặt các bobin dây quấn vào các rãnh nửa hở của stato, đồng thời khi số pha m lớn thì mạch điều khiển cũng sẽ phức tạp hơn. Do đó ngời ta thờng làm các động cơ bớc với số lợng pha m đủ nhỏ, là 2 pha, 4 pha hay 5 pha; trong đó thông dụng nhất là 2 pha và 4 pha. Việc tăng số bớc của động cơ đợc giải quyết bằng tăng số lợng cặp cực rôto. Rôto động cơ bớc tạo thành nhiều cặp cực đợc chế tạo từ vật liệu kỹ thuật đặc biệt có độ từ hoá cao và chịu mômen tải lớn, vì chính rôto là bộ phận chịu tải trọng cơ khí thông qua trục của nó. Ngời ta thờng chế tạo các động cơ bớc có các bớc trong khoảng từ 0,45 0 ữ15 0 tuỳ theo mục đích sử dụng. Trong đó thông dụng nhất trên thị tr- ờng hiện nay là loại động cơ có góc bớc 1,8 0 . Xét về cấu tạo, động cơ bớc có ba loại chính: - Động cơ bớc có rôto đợc kích thích(có dây quấn kích thích hoặc kích thích bằng nam châm vĩnh cửu). - Động cơ bớc có rôto không kích thích(động cơ kiểu cảm ứng và động cơ kiểu phản kháng). - Động cơ bớc kiểu hỗn hợp, kết hợp cả hai loại trên. II. cơ sở lý thuyết điều khiển động cơ bớc 1. Ba chế độ(Mode) điều khiển động cơ bớc. Ta có ba chế độ điều khiển động cơ bớc đó là: - 10 - [...]... kiểu điều khiển dòng điện I và điện áp u 3.1 mối quan hệ giữa dòng điện I và điện áp U Trong số liệu kỹ thuật của động cơ bớc ta chú ý đến 4 tham số quan trọng sau: - Điện áp danh định U; - Dòng điện danh định I; - Điện trở cuộn dây pha R; - Điện cảm cuộn dây pha L; Sơ đồ cấp điện đơn giản cho 1 cuộn dây pha nh sau: - 12 - báo cáo thực tập tôt nghiệp VCC: điện áp nguồn cấp; RS: Điện trở nguồn cấp; D... nh sau: - 23 - báo cáo thực tập tôt nghiệp sơ đồ đấu nối L297 và L298 để điều khiển động cơ bớc lỡng cực với dòng điện cực đại 2A Thuyết minh nguyên lý làm việc của mạch Mạch điện sử dụng thêm mạch cầu ngoài cung cấp tín hiều cho các cuộn dây của mạch điều khiển sử dung 8 điốt tác động nhanh Mạch điện sủ dụng các điện trở RS1 và RS2 có chức năng là điện trở cảm biến dòng điện Khi dòng điện lớn chạy... để dòng điện tăng dần Khi dòng điện tăng, điện áp trên điện trở cảm cũng tăng Khi điến áp này đạt đến giá trị Vref thì flip-flop Reset, cấm đầu ra cho đến khi có xung tiếp theo từ bộ dao động Tín hiệu ra của mạch điện này là một tín hiệu PWM có tần số không đổi Giá trị Vref xác định dòng tải cực đại - 21 - báo cáo thực tập tôt nghiệp sơ đồ chức năng của bộ tạo xung chopper điều khiển dòng điện 7 Điều... chế độ cả bớc : Khi đó chân HALF/fULL=0; dạng tín hiệu đầu ra ở L297 và điện áp trên các cuộn dây khi không có chopping có dạng nh sau: Dạng điện áp ở chế độ cả bớc khi không có chopping của các cuộn dây Tín hiệu dòng điện và điện áp xuất hiện trên pha A có dạng nh sau - 26 - báo cáo thực tập tôt nghiệp Tín hiệu điện áp và dòng điện pha A khi co chopping Nhận xét : Với mỗi tín hiệu phát ra ở xung A.. .báo cáo thực tập tôt nghiệp a, Chế độ cả bớc b, Chế độ điều khiển cả bớc c, Chế độ điều khiển vi bớc Cơ sở lý thuyết của việc điều khiển các chế độ này nh sau: Hình dới miêu tả mối quan hệ giữa các véc tơ lực điện từ F 1, F2 của 2 cuộn dây 1 và 2 khi đợc cấp dòng điện đơn cực và véctơ lực điện từ tổng F Trong đó : F1: lực điện từ tác động lên rôto khi cuộn dây 1 đợc kích thích; F2: lực điện từ... T=L/r- hằng số thời gian Nh vậy là dòng điện không xác lập ngay lập tức mà tăng lên từ từ: - Khi bắt đầu khởi động (E=0), dòng điện tăng với hệ số góc VCC/L, - Sau điểm khởi động, dòng điện tăng với hệ số góc (VCC-E)/L cho đến khi rôto dừng ở vị trí mới, lúc đó dòng điện đạt tới giá trị I0 - 13 - báo cáo thực tập tôt nghiệp - Sau khi rôto dừng ở vị trí mới,dòng điện tiếp tục tăng với hệ số góc VCC/L... trên L297 và thì điện áp xuất hiện trên các cuộn dây động cơ bớc nh sau: Dạng điện áp trên các cuộn dây của động cơ bơc khi hoạt động chế độ nửa bơc khi không ở trang thái chopping Khi ở dạng chopping thì dạng điện áp và dòng điện ở mỗi cuộn pha ở chế độ na bớc có dạng nh sau: - 25 - báo cáo thực tập tôt nghiệp Dạng dòng điện và điện áp pha A khi chopping Nhận xét: Mỗi lần pha A xuất hiện tín hiệu thì... hiệu HALF/FULL - 19 - báo cáo thực tập tôt nghiệp - Chế độ điều khiển nửa bớc khi không ở trạng thái chopping Dạng xung ra cho chế độ điều khiển nửa bớc khi không ở trạng thái chopping Khi tín hiệu HALF/FULL xuống thấp thì có chế độ điều khiển cả bớc Các trạng thái và xung ra khi cấp dòng điện đồng thời cho 2 pha ở chế độ cả bớc Các tín hiệu INH1 và INH2 đều cao - 20 - báo cáo thực tập tôt nghiệp Các... cho cuộn dây pha một điện áp thấp, đúng bằng điện áp danh định U, và do đó dòng điện cũng đạt tới danh định nhng không có công suất tiêu tán trên nguồn - Khi ở chế độ dịch bớc, đồng thời với việc cấp xung điều khiển, ta cấp cho cuộn dây pha một điện áp V CC rất cao và đo dòng điện trong cuộn dây Khi dòng điện đạt đến giá trị đủ để động cơ quay một bớc, ta ngắt điện áp cao và đa điện áp thấp vào Giản... đóng cắt cũng liên tục phải chịu các xung điện áp thận nghịch khá cao nên ở mức độ nào đó cũng bị nóng - Không áp dụng cho chế độ vi bớc - các xung điện áp cao và tần số cao cùng với từ trờng thay đổi liên tục gây nhiễu radio và nhiễu điện từ trờng, nhiều khi làm cho mạch điều khiển không hoạt động 3.4 Điều khiển dòng-áp bằng điện áp hai mức - 15 - báo cáo thực tập tôt nghiệp Kiểu điều khiển này dựa theo . lúc và đợc lu trữ vào bộ nhớ. Khi gia công, Máy tính đa ra các lệnh điều khiển máy, Máy công cụ CNC có - 1 - báo cáo thực tập tôt nghiệp khả năng thực hiện các chức năng nh: nội suy đờng thẳng,. định I; - Điện trở cuộn dây pha R; - Điện cảm cuộn dây pha L; Sơ đồ cấp điện đơn giản cho 1 cuộn dây pha nh sau: - 12 - báo cáo thực tập tôt nghiệp V CC : điện áp nguồn cấp; R S : Điện trở nguồn. . một trong những ứng dụng của nó là sủa dụng máy công cụ CNC. Trong quá trinh thực tập chúng em đã đợc làm quen vơi một dạng CNC đó là máy phay CNC CYBER-MILL. Nhờ đựơc sự giúp đỡ của các thầy