一、引言
數控機床是近30年來包含了機械、電氣、液壓、氣動、微電子和信息技術領域技術的機電一體化產品。在現代機床生產中,通常采用多電機驅動,主軸和各進給系統由各自的電機驅動。由于機床加工范圍廣,工件不同,工序不同,刀具不同,要求機床的執行部件有不同的運動速度,所以機床的主運動要能無級調速,主軸調速系統一般采用交流主軸系統。
伴隨著變頻調速技術的發展,交流數控機床主軸的拖動需求,可以通過數控機床變頻器很好地滿足,主驅動電機帶動主軸轉動,或者通過皮帶傳動和主軸箱中的減速齒輪帶動主軸轉動(以獲得更大的扭矩)。因主軸電機調速范圍廣,可實現無級調速,大大簡化了主軸箱結構。
二、數控機床的技術要求
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、并且要求電機調速范圍廣。
2、對變頻器的技術要求
(1)要求低頻力矩大:低頻時(1~10Hz)能出來150%額定轉矩。
(2)動態響應速度快,轉矩穩定精度高:能夠實現很好的動態響應效果,根據負載的變化迅速作出響應,通過輸出轉矩的變化,從而實現轉軸速度的穩定。
(3)減速停車速度快:通常數控機床的加減速時間比較短,加速時間取決于變頻器的性能,減速時間取決于外部制動電阻或制動單元。
(4)穩定性高:變頻器故障率低,運行穩定可靠
(5)電磁兼容問題:數控機床是工業應用環境,既要求變頻器本身抗干擾能力強,又不干擾外圍控制設備。
三、總結:
從變頻器的工作原理可知,變頻器的輸出含有諧波成分,如果在使用中處理不當會對其他設備造成干擾,在數控機床上*易受干擾的設備是 CNC控制器。當數控控制器受到干擾時,系統就無法正常工作。尤其是數控機床變頻器中的頻率指令和運行指令也會受到干擾,干擾嚴重時會導致頻率指令不穩定、變頻器誤操作等。對于這類問題的解決方法是:變頻器出廠時必須進行嚴格的 EMC測試,采用 EMC測試合格的變頻產品。