廈門阿米控技術(shù)有限公司

數(shù)控車床是機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，是集機(jī)床、計算機(jī)、電機(jī)及其拖動、自動控制、檢測等技術(shù)為一身的自動化設(shè)備。其中主軸運(yùn)動是數(shù)控車床的一個重要內(nèi)容，以完成切削任務(wù)，其動力約占整臺車床的動力的70%～80%。基本控制是主軸的正、反轉(zhuǎn)和停止，可自動換檔和無級調(diào)速。

廈門岳航計算機(jī)工程有限公司

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在目前數(shù)控車床中，主軸控制裝通常是采用交流變頻器來控制交流主軸電動機(jī)。為滿足數(shù)控車床對主軸驅(qū)動的要求，必須有以下性能：(1)寬調(diào)速范圍，且速度穩(wěn)定性能要高;(2)在斷續(xù)負(fù)載下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速波動要小;(3)加減速時間短;(4)過載能力強(qiáng);(5)噪聲低、震動小、壽命長。

本文介紹了采用數(shù)控車床的主軸驅(qū)動中變頻控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行模式，并闡述了無速度傳感器的矢量變頻器的基本應(yīng)用。

2 數(shù)控車床主軸變頻的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行模式

2.1 主軸變頻控制的基本原理

由異步電機(jī)理論可知，主軸電機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為：

n=(60f/p)×(1-s)

其中p—電動機(jī)的極對數(shù)，s—轉(zhuǎn)差率，f—供電電源的頻率，n—電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。從上式可看出，電機(jī)轉(zhuǎn)速與頻率近似成正比，改變頻率即可以平滑地調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，而對于變頻器而言，其頻率的調(diào)節(jié)范圍是很寬的，可在0～400hz(甚至更高頻率)之間任意調(diào)節(jié)，因此主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速即可以在較寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。

當(dāng)然，轉(zhuǎn)速提高后，還應(yīng)考慮到對其軸承及繞組的影響，防止電機(jī)過分磨損及過熱，一般可以通過設(shè)定頻率來進(jìn)行限定。

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