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机床厂感应同步器
日期：2011年07月22 来源：沈阳机床 关键字：机床厂
机床厂感应同步器分两种：测量直线位移的称为直线型感应同步器；测量角位移的称为圆型感应同步器。直线型感应同步器由定尺和滑尺组成；圆型感应同步器由转于和定子组成。
感应同步器是由旋转变压器演变而来的，它是利用两个平面形印刷绕组，其间保持均匀气隙（o．25mm±。．05mm），相对平行移动时，根据交变磁场和互感原理而工作的。实质上，感应同步器是多极旋转变压器的展开形式，两者的工作原理基本上相同。
1．机床厂感应同步器的结构
直线型感应同步器的结构示意图。机床厂它由定尺和滑尺组成。定尺通常固定在机床的基座上，为一连续绕组，滑尺装置在机器可动部件上，为了辨别运动方向，其绕组分为正弦和余弦绕组两部分，以便输出相位差904的两个信号。定尺和滑尺在机床上安装时，将定尺固定在机床的静止部分，滑R固定在机床的运动部分，两尺子平行地面向叠合，中问相隔一个小的空隙。
根据热胀冷缩原理，当温度变化不同时材料会发生不同大小的热变形，由于感应同步器的基板同定于机床之上，如果两者材料的热膨胀系数差异较大，就会产生较大的测量误差，因而感应同步器的基板材料一般采用与机床材料热膨胀系数相近的钢板或铸铁板。
2机床厂感应同步嚣的工作原理
机床厂直线式感应同步器的定尺是单向均匀感应绕组，绕组节距为2r，每个节距相当于绕组空间分布的一个周期2n。滑尺上有两组激磁绕组，一组为正弦激磁绕组，另一组为余弦激磁绕组，两绕组的节距与定尺相同，并相互错开1/4节距排列，当正弦激磁绕组的每…只线圈和定尺对准时，余弦澈磁绕组的每一只线圈和定尺相差r／2的距离，若2r=2Ⅱ电角度，则r/2的距离相当于二者相差d2的电角度。
当向滑尺上的绕组通以交流激磁电压时，则在滑尺绕组中产生激磁电流，绕组周周产：生按正弦规律变化的磁场，由电磁感应，在定尺上感应出感应电压，当滑尺与定尺间产生相对位移时，由于电磁耦合的变化，使定尺上的感应电压随位移的变化而变化。当定尺与滑尺的绕组重合时，这时定尺上的感应电压最大。当滑尺相对于定尺作平行移动时，感应电压就慢慢地减小，到二者刚好错开1/4节距时，如I蝌中的6点所不，感应电压为零。再继续移动到1/2节距位置，即图巾的c点时，得到的感应电压值与a点相同但极性相反。再移动刮3，4节距，即图中的d点时，感应电压叉变为零。当移动到一个节距，即图中s点位置时，情况和n点位置相同。机床厂这样，在滑尺移动一个节距的过程中，感应电压变化r一个余弦波形。感应同步器就是利用这个感应电压的变化来进行位置检测的。
3．机床厂感应同步器的工作方式
根据不网的激磁供电方式，感应同步器也有两种不同的T作方式：鉴相工作方式和鉴幅’1：作方式。
①鉴相T作方式。在滑尺的正弦、余弦绕组上供给幅值相同，频率相同，但相位相差7／2的交流激磋电压，即：
u，= U。sln叫f
U。一U.coswt—U.sin(rvt+ 7r/2)
励磁信号将在空间产生一个以叫为频率移动的行波，磁场切割定尺导片，并在其中感应出电势，该电势随着定尺与滑尺相对位置的不同而产生超前或滞后的相位差口。按照叠加原理可直接求出感应电势
Ud一kU isinwtcos0- kU coswtsin6一kU_sin(af一日) (4-13)
式中U.。——激磁电压幅值；
k-电磁耦合系数；
俨—滑尺相对于定尺绕组的空间电气相位角。
由式(4-13)可以看出，在一个节距内，口与滑尺移动距离是一一对应的，通过测量定尺感应电势相位口，便可测出定尺相对滑尺的位移。
②鉴幅工作方式。在滑尺的正弦、余弦绕组上供给频率相同，相位相同，但幅值不同的交流电压，即：
U，- U.sirmLsinrnt
U，一U。Cosa slr蛐t
式中的n为电气角，此时，如果滑尺相对定尺移动一个距离d，其对应的相移为日，按照叠加原理，那么在定尺上的感应电势为
U—kUm isirursinrv/cosO- kU,．，COSasinCotsin0—kU, sirot sin(a - 口) (4-14)
由式(4-14)可以看出，若电气角a已知，则只要测出Ud的幅值kUmsin(a-日)，便可间接地求出口。
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