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永磁同步電主軸的控制方式對比分析

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永磁同步電主軸的控制方式對比分析

發(fā)布日期:2019-03-05 作者: 點(diǎn)擊:


    在數(shù)控機(jī)床中,永磁同步電主軸通常采用變頻調(diào)速方法。目前主要有普通變頻驅(qū)動(dòng)和控制、矢量控制驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)和控制以及直接轉(zhuǎn)矩控制三種控制方式。那么,這三種控制方式有哪些不同呢?小編將為大家做個(gè)詳細(xì)對比。


    永磁同步電主軸普通變頻為標(biāo)量驅(qū)動(dòng)和控制,其驅(qū)動(dòng)控制特性為恒轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng),輸出功率和轉(zhuǎn)速成正比。普通變頻控制的動(dòng)態(tài)性能不夠理想,在低速時(shí)控制性能不佳,輸出功率不夠穩(wěn)定,也不具備C軸功能。但價(jià)格便宜、結(jié)構(gòu)簡單,一般用于磨床和普通的高速銑床等。


    永磁同步電主軸矢量控制技術(shù)模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制,以轉(zhuǎn)子磁場定向,用矢量變換的方法來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)和控制,具有良好的動(dòng)態(tài)性能。


    矢量控制驅(qū)動(dòng)器在剛啟動(dòng)時(shí)具有很大的轉(zhuǎn)矩值,加之電主軸本身結(jié)構(gòu)簡單,慣性很小,故啟動(dòng)加速度大,可以實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)后瞬時(shí)達(dá)到允許極限速度。


    這種驅(qū)動(dòng)器又有開環(huán)和閉環(huán)兩種,后者可以實(shí)現(xiàn)位置和速度的反饋,不僅具有更好的動(dòng)態(tài)性能,還可以實(shí)現(xiàn)C軸功能;而前者動(dòng)態(tài)性能稍差,也不具備C軸功能,但價(jià)格較為便宜。


    直接轉(zhuǎn)矩控制是繼矢量控制技術(shù)之后發(fā)展起來的又一種新型的高性能交流調(diào)速技術(shù),其控制思想新穎,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡潔明了,更適合于高速電主軸的驅(qū)動(dòng),更能滿足高速電主軸高轉(zhuǎn)速、寬調(diào)速范圍、高速瞬間準(zhǔn)停的動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性的要求,已成為交流傳動(dòng)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)技術(shù)。


    通過對比可以看出,直接轉(zhuǎn)矩控制這一控制方式更適合永磁同步電主軸的驅(qū)動(dòng),設(shè)計(jì)的電主軸直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)具有良好的動(dòng)靜態(tài)特性,將直接轉(zhuǎn)矩控制方法應(yīng)用于電主軸驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)是可行的,較適應(yīng)高速數(shù)控機(jī)床驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的快速響應(yīng)要求。


    有潤滑的永磁電主軸開始運(yùn)轉(zhuǎn)之前應(yīng)開啟油霧或油氣潤滑系統(tǒng),主軸停機(jī)后再關(guān)閉潤滑系統(tǒng)。水冷卻是主軸冷卻的常用方式,要求冷卻水有一定的防銹功能,必要時(shí)要求對冷卻水進(jìn)行適當(dāng)過濾,在主軸運(yùn)轉(zhuǎn)之前應(yīng)開啟冷卻系統(tǒng)對主軸開始冷卻。


    永磁電主軸可以降速使用,但必須按電機(jī)的涉及特性曲線調(diào)整相應(yīng)的輸入電壓【變頻器輸出】參數(shù)。


    采用油霧或油氣潤滑的主軸還需要保證壓縮空氣干燥潔凈。


    永磁同步電主軸是高速加工機(jī)床的核心部件,正確使用和維護(hù)電主軸對于高速加工機(jī)床加工精度的提高以及使用壽命的延長有著極其重要的影響。江蘇星輪提醒您,做好以下幾點(diǎn),勢必能夠提升永磁同步電主軸的使用與維護(hù)效果。


    ①不要用壓縮空氣清潔電主軸,避免將灰塵帶入主軸縫隙,進(jìn)而損壞主軸軸承;


    ②當(dāng)清潔電主軸周圍區(qū)域時(shí),主軸雖然停止但機(jī)床應(yīng)通電,并保證主軸軸承處于氣簾保護(hù)狀態(tài);


    ③電主軸在使用過程中注意切削液應(yīng)打在切削刀具上,不要打在主軸軸端;


    ④裝到電主軸上的刀具,其刀柄部分必須定期用干凈的軟布清潔,避免將灰塵帶入主軸錐孔,即使不用時(shí)主軸上也應(yīng)保留一個(gè)刀柄,用以保護(hù)主軸錐孔;


    ⑤新的或超過一個(gè)月未用的電主軸,剛開始工作時(shí)一定要保證低速轉(zhuǎn)動(dòng),最好進(jìn)行主軸預(yù)熱空運(yùn)轉(zhuǎn);


    ⑥為了保證電主軸的高精度,在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)只能使用精確動(dòng)平衡達(dá)標(biāo)刀具,進(jìn)行高精度切削時(shí)最好將電主軸預(yù)熱三十分鐘,使其達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)。

永磁同步電主軸.jpg

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