磨床電主軸的驅(qū)動(dòng)

磨床電主軸電動(dòng)機(jī)均為交流異步異步電動(dòng)機(jī)，由于是用于高速加工機(jī)床，起動(dòng)時(shí)要由靜止快速升到數(shù)萬(wàn)甚至數(shù)十萬(wàn)轉(zhuǎn)/分鐘，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，因此起動(dòng)電流要高于普通電動(dòng)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(dòng)控制特點(diǎn)是恒扭矩驅(qū)動(dòng)，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(wú)級(jí)變速。向量控制驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制方式為：低轉(zhuǎn)速時(shí)采用恒轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)，高轉(zhuǎn)速時(shí)采用恒功率驅(qū)動(dòng)。

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(dòng)態(tài)性能差，低速控制性能差，輸出功率穩(wěn)定性差，且無(wú)C軸驅(qū)動(dòng)功能。但是價(jià)格便宜，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(guò)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向，通過(guò)矢量變換實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)和控制，具有良好的動(dòng)態(tài)性能。向量控制驅(qū)動(dòng)器在起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)矩值較大，加之磨床電軸本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，慣性較小，所以起動(dòng)加速度較大，可實(shí)現(xiàn)起動(dòng)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(dòng)態(tài)性能，而且還可實(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)格較便宜。

直轉(zhuǎn)矩控制是繼向量控制后發(fā)展起來(lái)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(jiǎn)單，適用于高速磨床電主軸的驅(qū)動(dòng)，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(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性的要求，已成為當(dāng)前交流傳動(dòng)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。