一、引言  

   數(shù)字控制機床，簡稱數(shù)控機床，是三十年來綜合應(yīng)用集機械、電氣、液壓、氣動、微電子和信息等多項技術(shù)為一體的機電一體化產(chǎn)品，在現(xiàn)代機床生產(chǎn)中，一般采用多電機拖動，主軸和各進給系統(tǒng)分別由各自的電機來拖動。由于機床加工范圍較廣，不同的工件，不同的工序，使用不同的刀具，要求機床執(zhí)行部件具有不同的運動速度，因此機床的主運動應(yīng)能進行調(diào)速，主軸調(diào)速系統(tǒng)一般采用交流主軸系統(tǒng)，隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機床的主軸的交流拖動，同樣能夠很好滿足需要。主驅(qū)動電機通過皮帶傳動帶動主軸旋轉(zhuǎn)，或通過皮帶傳動和主軸箱內(nèi)的減速齒輪（以獲得更大的轉(zhuǎn)矩）帶動主軸旋轉(zhuǎn)。由于主軸電機調(diào)速范圍廣，又可無級調(diào)速，使得主軸箱的結(jié)構(gòu)大為簡化。

  在機械制造業(yè)中，用普通機床加工復(fù)雜的零部件或具有較高度的批量產(chǎn)品時，需要熟練的技術(shù)工人手工操作來完成，這種效率低下的傳統(tǒng)加工方式已無法滿足現(xiàn)代制造業(yè)的需求。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，先進的加工中心和數(shù)控機床應(yīng)運而生，逐漸成為主流的工具機床。  

  二、數(shù)控機床對應(yīng)用技術(shù)的要求  

      1、電機要求  

           通常要求用變頻電機，或者普通電機加風(fēng)扇以滿足電機在低頻的散熱要求、并且要求電機調(diào)速范圍廣。  

      2、變頻器的技術(shù)要求  

         1）要求低頻力矩大  

         選用矢量變頻器，低頻時（1～10hz）能出來150%額定轉(zhuǎn)矩。  

         2）轉(zhuǎn)矩動態(tài)響應(yīng)速度快，穩(wěn)速精度高  

         選用矢量變頻器，能實現(xiàn)很好的動態(tài)響應(yīng)效果，依據(jù)負載的變化，通過輸出轉(zhuǎn)矩的變化很快做出響應(yīng)，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)軸速度的穩(wěn)定 

         3）減速停車速度快  

         通常數(shù)控機床的加減速時間都是比較短的，加速時間靠變頻器的性能保證，減速時間則依靠外加制動電阻或制動單元。  

         4）進行電機參數(shù)自學(xué)習(xí)  

           選用矢量變頻器后，要達到很好的控制性能通常都需要對電機進行參數(shù)自學(xué)習(xí)，其目的是獲取準確的電機內(nèi)部參數(shù)，以用于矢量控制計算。參數(shù)自學(xué)習(xí)所需要的電機銘牌參數(shù)有：電機額定功率、電機額定頻率、電機額定轉(zhuǎn)速、電機額定電壓、電機額定電流。有的變頻電機的銘牌上可能沒標額定轉(zhuǎn)速值，可以根據(jù)經(jīng)驗值估計一下額定轉(zhuǎn)速。在進行參數(shù)自學(xué)習(xí)時，務(wù)必要在空載（電機軸上不接負載）的時候進行。只有在空載的時候才能保證自學(xué)習(xí)出來的電機參數(shù)的準確性。如果現(xiàn)場條件沒辦法進行空載運行，則可以通過靜止參數(shù)自學(xué)習(xí)或者也可以考慮用變頻器出廠的電機參數(shù)試運行。  

         5）頻率指令和運行指令  

         數(shù)控機床上使用的變頻器其頻率指令和運行指令都來源于cnc控制器，一般給定的通道有兩種，一種是模擬量給定，另一種是多段速給定，或者兩者同時給定，以多段速優(yōu)先。模擬量給定以電壓型模擬量為主，也有電流型的。變頻器對這兩種類型的模擬量都可以采集。

  3、抗干擾問題  

  變頻器在出廠的時候作了很好的抗干擾試驗，具有很強的抗干擾能力，但變頻器同時也是一個干擾源，在使用中很難避免不對其它設(shè)備進行干擾，在數(shù)控機床上容易被干擾的設(shè)備是cnc控制器。一旦cnc控制器受干擾后，系統(tǒng)將不能正常工作。特別是變頻器的頻率指令和運行指令也可能會受到干擾，干擾嚴重的會造成頻率指令不穩(wěn)定，變頻器誤動作等。解決此類問題的辦法是在變頻器的輸出線上加磁環(huán)以減少高頻輻射。  

  三、數(shù)控機床專用變頻器的特點  

  數(shù)控機床專用變頻器采用先進磁通控制技術(shù)，電機在低速時轉(zhuǎn)矩大，速度精度高，價格合理，功能齊全，具有瞬停電處理及速度跟蹤再啟動功能，確保系統(tǒng)實現(xiàn)連續(xù)運行機制，以保證電機運轉(zhuǎn)在高效率狀態(tài)，因此，采用數(shù)控機床專用變頻器代替主軸交流伺服系統(tǒng)，是機床行業(yè)的選擇。

    數(shù)控機床專用變頻器具有以下特點：  

  （1）采用先進的磁通控制算法，實現(xiàn)了真正的無速度傳感器矢量控制，在控制性能上比傳統(tǒng)的v/f控制方式有很大的改善。  

  （2）起動轉(zhuǎn)矩大，0.5hz/150%,0hz/180%  

  （3）載波頻率范圍0～15khz；可根據(jù)溫度和負載的特性自適應(yīng)調(diào)整  

  （4）提供標準的0～10v模擬量接口，能夠與大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)接口兼容，通用性強  

  （5）過負載能力強，150%額定輸出電流一分鐘；  

（6）提供多功能的輸出端子信號，例如故障輸出信號，運行中信號，速度到達等輸出信號，能夠很好的滿足系統(tǒng)對于主軸速度狀態(tài)的監(jiān)控

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