磨床電主軸的驅(qū)動

磨床電主軸電動機(jī)均為交流異步異步電動機(jī)，由于是用于高速加工機(jī)床，起動時(shí)要由靜止快速升到數(shù)萬甚至數(shù)十萬轉(zhuǎn)/分鐘，起動轉(zhuǎn)矩較大，因此起動電流要高于普通電動機(jī)額定電流5~7倍。變頻調(diào)速方式可分為矢量調(diào)速和變頻調(diào)速。變換器的驅(qū)動控制特點(diǎn)是恒扭矩驅(qū)動，其輸出功率正比于扭矩。機(jī)械新型變頻器采用先進(jìn)晶體管技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)主軸的無級變速。向量控制驅(qū)動器的驅(qū)動控制方式為：低轉(zhuǎn)速時(shí)采用恒轉(zhuǎn)矩驅(qū)動，高轉(zhuǎn)速時(shí)采用恒功率驅(qū)動。

電主軸磨床是數(shù)控機(jī)床中常用的一種變頻調(diào)速方法。現(xiàn)有常規(guī)變頻調(diào)速與控制、矢量調(diào)速與控制、直接轉(zhuǎn)矩控制三種控制方式。

常規(guī)變頻調(diào)速為標(biāo)量調(diào)速，其調(diào)速控制特性為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，輸出功率與轉(zhuǎn)速成比例。常規(guī)變頻控制系統(tǒng)動態(tài)性能差，低速控制性能差，輸出功率穩(wěn)定性差，且無C軸驅(qū)動功能。但是價(jià)格便宜，結(jié)構(gòu)簡單，一般用于磨床和普通高速銑床等。

采用模擬直流電機(jī)控制的矢量控制技術(shù)，通過轉(zhuǎn)子磁場定向，通過矢量變換實(shí)現(xiàn)驅(qū)動和控制，具有良好的動態(tài)性能。向量控制驅(qū)動器在起動時(shí)轉(zhuǎn)矩值較大，加之磨床電軸本身結(jié)構(gòu)簡單，慣性較小，所以起動加速度較大，可實(shí)現(xiàn)起動后瞬間達(dá)到允許極限速度。后者可實(shí)現(xiàn)位置和速度反饋，不僅具有較好的動態(tài)性能，而且還可實(shí)現(xiàn)C軸功能，而前者動態(tài)性能稍差，也不具備C軸功能，但價(jià)格較便宜。

直轉(zhuǎn)矩控制是繼向量控制后發(fā)展起來的新型高性能交流調(diào)速技術(shù)，其控制思想新穎，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，適用于高速磨床電主軸的驅(qū)動，能較好地滿足高速磨床電主軸高轉(zhuǎn)速、寬調(diào)速范圍、高速瞬時(shí)準(zhǔn)停的動態(tài)特性和靜態(tài)特性的要求，已成為當(dāng)前交流傳動領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。