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數(shù)控車床是機電一體化的典型產(chǎn)品，是集機床、計算機、電機及其拖動、自動控制、檢測等技術為一身的自動化設備。其中主軸運動是數(shù)控車床的一個重要內(nèi)容，以完成切削任務，其動力約占整臺車床的動力的70%～80%?；究刂剖侵鬏S的正、反轉和停止，可自動換檔和無級調(diào)速。
廈門岳航計算機工程有限公司
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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。為滿足數(shù)控車床對主軸驅動的要求，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)負載下，電機的轉速波動要小;(3)加減速時間短;(4)過載能力強;(5)噪聲低、震動小、壽命長。
本文介紹了采用數(shù)控車床的主軸驅動中變頻控制的系統(tǒng)結構與運行模式，并闡述了無速度傳感器的矢量變頻器的基本應用。
2 數(shù)控車床主軸變頻的系統(tǒng)結構與運行模式
2.1 主軸變頻控制的基本原理
由異步電機理論可知，主軸電機的轉速公式為：
n=(60f/p)×(1-s)
其中p—電動機的極對數(shù)，s—轉差率，f—供電電源的頻率，n—電動機的轉速。從上式可看出，電機轉速與頻率近似成正比，改變頻率即可以平滑地調(diào)節(jié)電機轉速，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)，因此主軸電機轉速即可以在較寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
當然，轉速提高后，還應考慮到對其軸承及繞組的影響，防止電機過分磨損及過熱，一般可以通過設定頻率來進行限定。
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