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技術(shù)文章
變頻器在機床廠數(shù)控機床上的應(yīng)用
閱讀：2503 發(fā)布時間：2014-7-21
一、引言
數(shù)字控制機床，簡稱數(shù)控機床（NC，NumericalControl）,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)能進行無極調(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。
二、數(shù)控機床的技術(shù)要求
1對電機要求
通常要求用變頻電機，或者普通電機加風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對變頻器的技術(shù)要求
a要求低頻力矩大
低頻時（1~10Hz）能出來150%額定轉(zhuǎn)矩。
b轉(zhuǎn)矩動態(tài)響應(yīng)速度快，穩(wěn)速精度高
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。
c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。
d可靠性高
變頻器故障率低，運行穩(wěn)定可靠
e電磁兼容問題
數(shù)控機床為工業(yè)應(yīng)用環(huán)境，不但要求變頻器自身抗*力強，而且不能干擾外圍控制設(shè)備。
由變頻器工作原理可知，變頻器輸出含有一定的諧波成份，在使用中如果處理不當會對其它設(shè)備產(chǎn)生干擾，在數(shù)控機床上zui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出廠時須經(jīng)過嚴格的EMC測試，采用EMC測試合格的變頻器產(chǎn)品。
數(shù)字控制機床，簡稱數(shù)控機床（NC，NumericalControl）,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)能進行無極調(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。
二、數(shù)控機床的技術(shù)要求
1對電機要求
通常要求用變頻電機，或者普通電機加風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對變頻器的技術(shù)要求
a要求低頻力矩大
低頻時（1~10Hz）能出來150%額定轉(zhuǎn)矩。
b轉(zhuǎn)矩動態(tài)響應(yīng)速度快，穩(wěn)速精度高
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。
c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。
d可靠性高
變頻器故障率低，運行穩(wěn)定可靠
e電磁兼容問題
數(shù)控機床為工業(yè)應(yīng)用環(huán)境，不但要求變頻器自身抗*力強，而且不能干擾外圍控制設(shè)備。
由變頻器工作原理可知，變頻器輸出含有一定的諧波成份，在使用中如果處理不當會對其它設(shè)備產(chǎn)生干擾，在數(shù)控機床上zui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出廠時須經(jīng)過嚴格的EMC測試，采用EMC測試合格的變頻器產(chǎn)品。