《焊接自动化技术》2.2带焊枪摆动功能的焊接小车控制系统的设计与调试
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采用无级调速的电动机转速变化均匀，适应性强而且容易实 现调速自动化，因此在自动悍接系统中得到广泛的应用。 ✓ 有级调速又称间断调速或分级调速。它的转速只有有限的几
1 级，调速范围有限且不易实现调速自动化。
直流电动机的调速
1.调速的分类
✓ （2）向上调速和向下调速 ✓ 以额定转速为基准，根据速度调节方向，可以分为向上调速
的转矩为常数。例如，当磁通一定时，调节电枢电压或电枢回路电
阻的方法，就属于恒转矩调速方法。该种调速方法应用于恒转矩负
载的电动机调速中，而焊接机械中，大部分负载属于恒转矩负载，
3
因此，焊接自动化系统中采用恒转矩调速方法较多。
直流电动机的调速
1.调速的分类
✓ （3）恒转矩调速和恒功率调速
✓ 恒功率调速是指在电动机调速过程中，不同的稳定速度下，蒂娜冬季的功率为常数。例
其转矩降低，转矩也会相应地升高。当额定电压、额定电流，而转速不同时，
则电动机输出功率额定，因此这种调速方法称为恒功率调速。为了使电动机
的容量能得到充分利用，通常只是在电动机基速以上调速时才采用这种调速
方法。
6
直流电动机调速的方法
✓ （3）改变电枢电压调速
✓ 改变电枢端电压调速的直流电动机调速系统中应用最广的一种调速方法。
而移动触发脉冲的相位，改变整流电压，最终实现平滑无极 调速。
ABB机器人控制柜介绍
14
制作人：冒心远 单 位：哈尔滨职业技术学院
CG1-30型小车电气控制系统设计
1.电气控制系统功能
✓ （1）变压 ✓ 直流电机的电压为110V，但供电电路为220V，因此需要通
过变压，才可供电机使用。 ✓ （2）变流 ✓ 直流电机需要直流供电，而经过一次变压110V后的电流仍为
交流电，这时就需要进行整流滤波，获得直流电。 12
✓ （3）调速 ✓ 通过控制直流电机的转速，实现切割速度的无极调节。
9 成。由于齿轮和齿条的传动，割嘴可以左右上下移动，调节 比较方便。割炬松开夹紧螺钉可以在±45度范围内作回转。
CG1-30型小车结构和功能
1.结构
✓ （5）导轨部分 ✓ 导轨有凹导轨和凸导轨二种形式，用户可根据驱动轮的形式
选择其中的一种，导轨端面有接口，供导轨接长用，如用户 需切割长零件时接长导轨。
可作顺逆方向旋转。输出功率为24瓦，它直接与齿轮减速机 8
构相连接，以带动滚轮转动。减速机构采用三级减速传动。 其总速比为1：1035。这里对减速机构不做详细描述。
CG1-30型小车结构和功能
1.结构
✓ （3）速度控制 ✓ 该机系通过阻容异相控制可控硅整流器开放角大小来实现电
动机的无级调速。工作时只需旋转4.7千欧电位器的旋钮则可 使切割速度在50-750mm/min范围内作无级调速。 ✓ （4）割炬部分 ✓ 由割炬氧化乙炔分配器、横移杆、割嘴、升降机构等部件组
和向下调速。 ✓ 电动机额定负载时的额定转速，称为基本转速或基速。以基
速为基准，提高转速的调速为向上调速；降低转速的调速称 为向下调速。
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直流电动机的调速
1.调速的分类
✓ （3）恒转矩调速和恒功率调速
✓ 根据电动机输出转矩和功率随转速变化的情况，可以分为恒转矩调
速和恒功率调速。
✓ 恒转矩调速是指在电动机调速过程中，不同的稳定速度下，电动机
且占用的体积大、效率低、费用高、运行噪声大、维护不够便捷。因此多采
用晶闸管变流器供电的调速方法。
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CG1-30型小车结构和功能
1.结构
✓ （1）机身 ✓ 该设备机身采用铝合金制成，具有重量轻、强度高及耐腐蚀
等优点。 ✓ （2）电机及减速机构 ✓ 该机采用S261直流伺服电机驱动，外形尺寸小且经久耐用，
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直流电动机调速的方法
✓ （2）改变励磁电流调速
✓ 当电枢电压恒定时，改变电动机的励磁电流也能实现调速。电动机的磁通与
转速成反比，即当磁通增大时，转速 降低；反之，则 升高。当电动机的转
矩 是磁通 和电枢电流 的乘积，电枢电流不变时，随着磁通 的增大，其转速
降低，转矩也会相应地增大。所以，该种调速方法，随着电动机磁通 的增大，
焊接自动化技术及应用 学习情境2 半自动焊接小车控制系统的设计与调试
任务2.1 热切割小车控制系统的设计与调试
主讲人：冒心远
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直流电动机的调速
1.调速的分类
✓ （1）无级调速和有级调速 ✓ 根据速度变化是否连续，可分为无级调速和有级调速。 ✓ 无级调速又称连续调速，是指电动机的转速可以平滑地调节。
如，当电枢电压一定时，减弱磁通的调速方法就属于恒功率调速。该种调速方法应用于
恒功率负载的电动机调速中。具有恒功率特性的负载，是指在调速过程中负载功率PL为
常数，负载转矩TL与转速n成反比。这时，如仍采用上述恒转矩调速方法，使调速过程
wk.baidu.com
保持Tm∝I，则在不同转速时，电动机的转矩Tm将不同，并在低速时电动机将会过载。
CG1-30型小车电气控制系统设计
3.电气控制系统的设计思路
✓ （1）变压 ✓ 通过选用变压器实现220V到110V的变压。 ✓ （2）变流 ✓ 通过二极管进行斩波，将交流电变成直流电，通过电容元件
实现滤波，最终得到需要的供应直流电机的直流电。 ✓ （3）调速
13 ✓ 通过调节电位器的电阻值，实现调节触发器的控制电压，从
因此要保持调试过程电流恒定，应使P∝I。
✓ 因此，对恒功率负载，应尽量采用恒功率调速方法，而对恒转矩负载，应尽量采用恒转
矩调速方法。这样，电动机的容量才能充分得到利用。
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直流电动机调速的方法
✓ 在生产中经常需要改变生产机械的工作速度，改变方法有机 械和电气两种。机械方法是通过改变传动机构的传动比来实 现调速的。电气方法是通过改变电动机的接线方式、电源的 参数和电动机的参数，使电动机运行在不同的人为特性曲线 上以得到不同的相对稳定转速。
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CG1-30型小车结构和功能
2.功能
✓ 该设备使用中压乙炔和高压氧气切割厚度大于8mm的钢板作 直线切割为主的多用机器，同时也能作大于φ200mm的圆周 切割以及斜面、V形切割，另外可利用附加装置和机身的动力， 可作火焰淬火，塑料焊接等工艺。
✓ 该机采用直流伺服电机，利用可控硅整流器来调整速度，机 器驱动或停止可用单刀开关，机器的顺逆转运行则有转换开 11 关操作。速度控制箱上有刻度线，旋动旋钮指到不同刻度上， 可以控制机器的不同速度。
✓ 改变电枢电压就改变了电动机的机械特性。持续改变电枢供电电压，可以实
现无级调速（直流电动机在很宽的范围内）。
✓ 改变电枢供电电压的方法有两种，一种是采用发电机-电动机组供电的调速系
统；另一种是采用晶闸管变流器供电的调速系统。前者需要两台与调速电动
机容量相当的旋转电机和另一台容量小一些的励磁发电机(LF)，因而设备多
1 级，调速范围有限且不易实现调速自动化。
直流电动机的调速
1.调速的分类
✓ （2）向上调速和向下调速 ✓ 以额定转速为基准，根据速度调节方向，可以分为向上调速
的转矩为常数。例如，当磁通一定时，调节电枢电压或电枢回路电
阻的方法，就属于恒转矩调速方法。该种调速方法应用于恒转矩负
载的电动机调速中，而焊接机械中，大部分负载属于恒转矩负载，
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因此，焊接自动化系统中采用恒转矩调速方法较多。
直流电动机的调速
1.调速的分类
✓ （3）恒转矩调速和恒功率调速
✓ 恒功率调速是指在电动机调速过程中，不同的稳定速度下，蒂娜冬季的功率为常数。例
其转矩降低，转矩也会相应地升高。当额定电压、额定电流，而转速不同时，
则电动机输出功率额定，因此这种调速方法称为恒功率调速。为了使电动机
的容量能得到充分利用，通常只是在电动机基速以上调速时才采用这种调速
方法。
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直流电动机调速的方法
✓ （3）改变电枢电压调速
✓ 改变电枢端电压调速的直流电动机调速系统中应用最广的一种调速方法。
而移动触发脉冲的相位，改变整流电压，最终实现平滑无极 调速。
ABB机器人控制柜介绍
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制作人：冒心远 单 位：哈尔滨职业技术学院
CG1-30型小车电气控制系统设计
1.电气控制系统功能
✓ （1）变压 ✓ 直流电机的电压为110V，但供电电路为220V，因此需要通
过变压，才可供电机使用。 ✓ （2）变流 ✓ 直流电机需要直流供电，而经过一次变压110V后的电流仍为
交流电，这时就需要进行整流滤波，获得直流电。 12
✓ （3）调速 ✓ 通过控制直流电机的转速，实现切割速度的无极调节。
9 成。由于齿轮和齿条的传动，割嘴可以左右上下移动，调节 比较方便。割炬松开夹紧螺钉可以在±45度范围内作回转。
CG1-30型小车结构和功能
1.结构
✓ （5）导轨部分 ✓ 导轨有凹导轨和凸导轨二种形式，用户可根据驱动轮的形式
选择其中的一种，导轨端面有接口，供导轨接长用，如用户 需切割长零件时接长导轨。
可作顺逆方向旋转。输出功率为24瓦，它直接与齿轮减速机 8
构相连接，以带动滚轮转动。减速机构采用三级减速传动。 其总速比为1：1035。这里对减速机构不做详细描述。
CG1-30型小车结构和功能
1.结构
✓ （3）速度控制 ✓ 该机系通过阻容异相控制可控硅整流器开放角大小来实现电
动机的无级调速。工作时只需旋转4.7千欧电位器的旋钮则可 使切割速度在50-750mm/min范围内作无级调速。 ✓ （4）割炬部分 ✓ 由割炬氧化乙炔分配器、横移杆、割嘴、升降机构等部件组
和向下调速。 ✓ 电动机额定负载时的额定转速，称为基本转速或基速。以基
速为基准，提高转速的调速为向上调速；降低转速的调速称 为向下调速。
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直流电动机的调速
1.调速的分类
✓ （3）恒转矩调速和恒功率调速
✓ 根据电动机输出转矩和功率随转速变化的情况，可以分为恒转矩调
速和恒功率调速。
✓ 恒转矩调速是指在电动机调速过程中，不同的稳定速度下，电动机
且占用的体积大、效率低、费用高、运行噪声大、维护不够便捷。因此多采
用晶闸管变流器供电的调速方法。
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CG1-30型小车结构和功能
1.结构
✓ （1）机身 ✓ 该设备机身采用铝合金制成，具有重量轻、强度高及耐腐蚀
等优点。 ✓ （2）电机及减速机构 ✓ 该机采用S261直流伺服电机驱动，外形尺寸小且经久耐用，
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直流电动机调速的方法
✓ （2）改变励磁电流调速
✓ 当电枢电压恒定时，改变电动机的励磁电流也能实现调速。电动机的磁通与
转速成反比，即当磁通增大时，转速 降低；反之，则 升高。当电动机的转
矩 是磁通 和电枢电流 的乘积，电枢电流不变时，随着磁通 的增大，其转速
降低，转矩也会相应地增大。所以，该种调速方法，随着电动机磁通 的增大，
焊接自动化技术及应用 学习情境2 半自动焊接小车控制系统的设计与调试
任务2.1 热切割小车控制系统的设计与调试
主讲人：冒心远
0
直流电动机的调速
1.调速的分类
✓ （1）无级调速和有级调速 ✓ 根据速度变化是否连续，可分为无级调速和有级调速。 ✓ 无级调速又称连续调速，是指电动机的转速可以平滑地调节。
如，当电枢电压一定时，减弱磁通的调速方法就属于恒功率调速。该种调速方法应用于
恒功率负载的电动机调速中。具有恒功率特性的负载，是指在调速过程中负载功率PL为
常数，负载转矩TL与转速n成反比。这时，如仍采用上述恒转矩调速方法，使调速过程
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保持Tm∝I，则在不同转速时，电动机的转矩Tm将不同，并在低速时电动机将会过载。
CG1-30型小车电气控制系统设计
3.电气控制系统的设计思路
✓ （1）变压 ✓ 通过选用变压器实现220V到110V的变压。 ✓ （2）变流 ✓ 通过二极管进行斩波，将交流电变成直流电，通过电容元件
实现滤波，最终得到需要的供应直流电机的直流电。 ✓ （3）调速
13 ✓ 通过调节电位器的电阻值，实现调节触发器的控制电压，从
因此要保持调试过程电流恒定，应使P∝I。
✓ 因此，对恒功率负载，应尽量采用恒功率调速方法，而对恒转矩负载，应尽量采用恒转
矩调速方法。这样，电动机的容量才能充分得到利用。
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直流电动机调速的方法
✓ 在生产中经常需要改变生产机械的工作速度，改变方法有机 械和电气两种。机械方法是通过改变传动机构的传动比来实 现调速的。电气方法是通过改变电动机的接线方式、电源的 参数和电动机的参数，使电动机运行在不同的人为特性曲线 上以得到不同的相对稳定转速。
10
CG1-30型小车结构和功能
2.功能
✓ 该设备使用中压乙炔和高压氧气切割厚度大于8mm的钢板作 直线切割为主的多用机器，同时也能作大于φ200mm的圆周 切割以及斜面、V形切割，另外可利用附加装置和机身的动力， 可作火焰淬火，塑料焊接等工艺。
✓ 该机采用直流伺服电机，利用可控硅整流器来调整速度，机 器驱动或停止可用单刀开关，机器的顺逆转运行则有转换开 11 关操作。速度控制箱上有刻度线，旋动旋钮指到不同刻度上， 可以控制机器的不同速度。
✓ 改变电枢电压就改变了电动机的机械特性。持续改变电枢供电电压，可以实
现无级调速（直流电动机在很宽的范围内）。
✓ 改变电枢供电电压的方法有两种，一种是采用发电机-电动机组供电的调速系
统；另一种是采用晶闸管变流器供电的调速系统。前者需要两台与调速电动
机容量相当的旋转电机和另一台容量小一些的励磁发电机(LF)，因而设备多