一、引言
作为运用了现代机械、电气、液压、气动、微电子与信息技术领域技术的机电一体化机械加工设备数控机床是近30年来包含了作。在现代机床生产中,通常采用多电机驱动,主轴和各进给系统由各自的电机驱动。由于机床加工范围广,工件不同,工序不同,刀具不同,要求机床的执行部件有不同的运动速度,所以机床的主运动要能无级调速,主轴调速系统一般采用交流主轴系统。
而随着变频调速技术的发展成熟,如今变频器(VFD)已经能够满足交流数控机床主轴的更项拖动需求,主驱动电机带动主轴转动,或者通过皮带传动和主轴箱中的减速齿轮带动主轴转动(以获得更大的扭矩)。因主轴电机调速范围广,可实现无级调速,大大简化了主轴箱结构。
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VFD的技术要求
(1)要求低频力矩大:低频时(1~10Hz)能出来150%额定转矩。
(2)动态响应速度快,转矩稳定精度高:能够实现很好的动态响应效果,根据负载的变化迅速作出响应,通过输出转矩的变化,从而实现转轴速度的稳定。
(3)减速停车速度快:通常数控机床的加减速时间比较短,加速时间取决于VFD的性能,减速时间取决于外部制动电阻或制动单元。
(4)稳定性高:VFD故障率低,运行稳定可靠
(5)电磁兼容问题:数控机床是工业应用环境,既要求VFD本身抗干扰能力强,又不干扰外围控制设备。
三、备注
受VFD的工作原理影响,VFD输出的能源中必然是会含有谐波成分,若是在使用的过程中处理不当会对其他设备造成干扰,而在数控机床上易受干扰的部分就是CNC控制器。这里有一点要注意的是,一旦数控控制器受到干扰,控制系统就无法正常运行。尤其是当数控机床变频器中的频率指令和运行指令受到干扰时,当干扰严重时甚至会导致频率指令不稳定、出现误操。