數控車床是機電一體化的典型(xíng)產品,是集機床、機、電(diàn)機及其拖動(dòng)、自動控製、檢測等技術為一身的(de)自動(dòng)化設備.其中(zhōng)主軸運(yùn)動是數控(kòng)車床(chuáng)的一個重要,以(yǐ)完成切削任務,其動力約占整(zhěng)台車(chē)床的(de)動力的70%~80%.基本控製是(shì)主軸的正、反轉和停止,可(kě)自動換檔和無級調速。在(zài)數控車(chē)床中,主軸控製(zhì)裝置通(tōng)常是采用交流變頻器(qì)來控製(zhì)交流主軸電動(dòng)機(jī)。下(xià)麵重(chóng)點介紹下無速度傳(chuán)感器的(de)矢量控製(zhì)變頻器:
1、主軸變頻器的基本選型(xíng)
目前較為簡單的一類變頻器是V/F控製(簡(jiǎn)稱標量控製),它(tā)就是(shì)一種電壓發生模式裝置,對調頻過程中的電壓進行(háng)給定(dìng)變化模式調節,常見的有線性V/F控製(用於恒(héng)轉矩)和平方V/F控製(用於風機水(shuǐ)泵變(biàn)轉矩)。標量(liàng)控(kòng)製的弱點在於低頻轉矩不(bú)夠(需要轉矩提升)、速度(dù)穩(wěn)定性不(bú)好(調速(sù)範圍1:10),因此(cǐ)在車床主軸變頻使用過程中被逐步淘汰,而矢(shǐ)量控製的變頻器正(zhèng)逐步進(jìn)行推廣。
所謂矢(shǐ)量控(kòng)製,最通俗的(de)講,為使鼠籠式異步機像直流電機那(nà)樣具有優秀(xiù)的運行性能及(jí)很(hěn)高(gāo)的控製性(xìng)能,通過控製變頻器輸(shū)出電(diàn)流的(de)大(dà)小、頻率及(jí)其相位(wèi),用以維持電(diàn)機內部的磁(cí)通為設定值,產生(shēng)所需要(yào)的轉矩。
2、無速度傳感(gǎn)器的矢量變頻器
無速(sù)度傳感器(qì)的矢量變頻器具(jù)有以下特點:(1)電機(jī)參(cān)數自動辯識和手動輸進相結合(hé);(2)過(guò)載能力強(qiáng),如(rú)50%額定輸(shū)出電流2min、180%額(é)定輸出電流10s;(3)低(dī)頻高(gāo)輸出轉(zhuǎn)矩,如150%額定轉矩(jǔ)/1HZ;(4)各種保(bǎo)護齊全(通俗地講,就是不輕易(yì)炸模塊).
無速度(dù)傳感器的(de)矢量控(kòng)製變頻器不僅改善了轉矩控製的特性,而且改善了(le)針(zhēn)對各種負載變化產生的不(bú)特定(dìng)環境下的(de)速度(dù)可(kě)控(kòng)性。在實(shí)驗中,同樣將2Hz的矢量變頻控(kòng)製和V/F控(kòng)製(zhì)變頻進行比較發現,前者具有更強的輸出力矩,切削力幾乎與(yǔ)正常頻段(如30Hz或50Hz)相同。
3、矢量控製中的電機參數辨識
由於矢量控製是著眼(yǎn)於轉子(zǐ)磁通來控(kòng)製電機的定子電流,因此在其(qí)內(nèi)部(bù)的算(suàn)法中大量涉及到電(diàn)機參(cān)數。從(cóng)異步電動機(jī)的T型等效電路表示中可以看出,電機除了(le)常規的(de)參數如電機極數、額定功率(lǜ)、額(é)定電流(liú)外,還(hái)有R1(定子電阻)、X11(定(dìng)子(zǐ)漏感抗)、R2(轉子電阻)、X21(轉子漏感(gǎn)抗)、Xm(互感(gǎn)抗)和I0(空載電流)。
4、數控車床廠主軸變頻矢(shǐ)量控製的功能設置
使用在主軸(zhóu)中變頻(pín)器的功能設置分以下幾部分(fèn):
(1) 矢(shǐ)量控製方(fāng)式的設定(dìng)和電(diàn)機(jī)參數;
(2) 開關量數字(zì)輸進和輸出;
(3) 模(mó)擬量輸(shū)進特(tè)性曲(qǔ)線;
(4) SR速度閉環參數設(shè)定。