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变频器在机床厂数控机床上的应用

2019年01月30日 17:53:12 中国传动网

一、引言

数字控制机床,简称数控机床(NC,NumericalControl),是三十年来综合应用集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品,在现代机床生产中,一般采用多电机拖动,主轴和各进给系统分别由各自的电机来拖动。由于机床加工范围较广,不同的工件,不同的工序,使用不同的刀具,要求机床执行部件具有不同的运动速度,因此机床的主运动应能进行无极调速,主轴调速系统一般采用交流主轴系统。

随着变频调速技术的发展,数控机床的主轴的交流拖动,同样能够很好满足需要。主驱动电机通过皮带传动带动主轴旋转,或通过皮带传动和主轴箱内的减速齿轮(以获得更大的转矩)带动主轴旋转。由于主轴电机调速范围广,又可无级调速,使得主轴箱的结构大为简化。

二、数控机床的技术要求

1对电机要求

通常要求用变频电机,或者普通电机加风扇以满足电机在低频的散热要求、并且要求电机调速范围广。

2对变频器的技术要求

a要求低频力矩大

低频时(1~10Hz)能出来150%额定转矩。

b转矩动态响应速度快,稳速精度高

能实现很好的动态响应效果,依据负载的变化,通过输出转矩的变化很快做出响应,从而实现转轴速度的稳定。

c减速停车速度快

通常数控机床的加减速时间都是比较短的,加速时间靠变频器的性能保证,减速时间则依靠外加制动电阻或制动单元。

d可靠性高

变频器故障率低,运行稳定可靠

e电磁兼容问题

数控机床为工业应用环境,不但要求变频器自身抗干扰能力强,而且不能干扰外围控制设备。

由变频器工作原理可知,变频器输出含有一定的谐波成份,在使用中如果处理不当会对其它设备产生干扰,在数控机床上zui容易被干扰的设备是CNC控制器。一旦CNC控制器受干扰后,系统将不能正常工作。特别是变频器的频率指令和运行指令也可能会受到干扰,干扰严重的会造成频率指令不稳定,变频器误动作等。解决此类问题的办法是在变频器出厂时须经过严格的EMC测试,采用EMC测试合格的变频器产品。

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供稿:沧州鑫泰兴数控机床附件有限公司

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