數字(zì)控制機(jī)床(chuáng)，简稱數控機(jī)床(chuáng)（NC ， Numerical Control）,是(shì)三(sān)十(shí)年(nián)来(lái)綜合应用(yòng)集機(jī)械、電(diàn)气(qì)、液壓、气(qì)動(dòng)、微電(diàn)子和(hé)信(xìn)息等多(duō)项技术为一體(tǐ)的(de)機(jī)電(diàn)一體(tǐ)化(huà)産品，在(zài)現(xiàn)代(dài)機(jī)床(chuáng)生(shēng)産中(zhōng)，一般采用(yòng)多(duō)電(diàn)機(jī)拖動(dòng)，主(zhǔ)轴和(hé)各(gè)進(jìn)給(gěi)系(xì)統分(fēn)别由各(gè)自(zì)的(de)電(diàn)機(jī)来(lái)拖動(dòng)。由于(yú)機(jī)床(chuáng)加工範圍較廣，不(bù)同(tóng)的(de)工件(jiàn)，不(bù)同(tóng)的(de)工序，使用(yòng)不(bù)同(tóng)的(de)刀(dāo)具，要(yào)求機(jī)床(chuáng)執行部(bù)件(jiàn)具有(yǒu)不(bù)同(tóng)的(de)運動(dòng)速度(dù)，因(yīn)此(cǐ)機(jī)床(chuáng)的(de)主(zhǔ)運動(dòng)应能(néng)進(jìn)行調速，主(zhǔ)轴調速系(xì)統一般采用(yòng)交流主(zhǔ)轴系(xì)統，随着變(biàn)頻調速技术的(de)發(fà)展(zhǎn)，數控機(jī)床(chuáng)的(de)主(zhǔ)轴的(de)交流拖動(dòng)，同(tóng)樣(yàng)能(néng)够很好(hǎo)滿足需要(yào)。主(zhǔ)驅動(dòng)電(diàn)機(jī)通(tòng)过(guò)皮(pí)带(dài)傳動(dòng)带(dài)動(dòng)主(zhǔ)轴旋轉(zhuǎn)，或(huò)通(tòng)过(guò)皮(pí)带(dài)傳動(dòng)和(hé)主(zhǔ)轴箱(xiāng)內(nèi)的(de)減速齿輪(以(yǐ)獲得更(gèng)大(dà)的(de)轉(zhuǎn)矩)带(dài)動(dòng)主(zhǔ)轴旋轉(zhuǎn)。由于(yú)主(zhǔ)轴電(diàn)機(jī)調速範圍廣，又可(kě)无級調速，使得主(zhǔ)轴箱(xiāng)的(de)结構大(dà)为简化(huà)。

數控機(jī)床(chuáng)对(duì)应用(yòng)技术的(de)要(yào)求

1、電(diàn)機(jī)要(yào)求

通(tòng)常要(yào)求用(yòng)變(biàn)頻電(diàn)機(jī)，异(yì)步感(gǎn)应伺服(fú)或(huò)者(zhě)普通(tòng)電(diàn)機(jī)加風(fēng)扇(shàn)以(yǐ)滿足電(diàn)機(jī)在(zài)低頻的(de)散(sàn)热(rè)要(yào)求、並(bìng)且(qiě)要(yào)求電(diàn)機(jī)調速範圍廣。

2、變(biàn)頻器的(de)技术要(yào)求

1）要(yào)求低頻力矩大(dà)

選用(yòng)矢量變(biàn)頻器，低頻时(shí)0.5HZ能(néng)出(chū)来(lái)150%額定(dìng)轉(zhuǎn)矩。

2）轉(zhuǎn)矩動(dòng)态響应速度(dù)快，穩速精度(dù)高(gāo)

選用(yòng)矢量變(biàn)頻器，能(néng)實(shí)現(xiàn)很好(hǎo)的(de)動(dòng)态響应效果(guǒ)，依據(jù)負载(zài)的(de)變(biàn)化(huà)，通(tòng)过(guò)輸出(chū)轉(zhuǎn)矩的(de)變(biàn)化(huà)很快做出(chū)響应，從而(ér)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)轴速度(dù)的(de)穩定(dìng)。

3）減速停車速度(dù)快

通(tòng)常數控機(jī)床(chuáng)的(de)加減速时(shí)間(jiān)都是(shì)比較短(duǎn)的(de)，加速时(shí)間(jiān)靠變(biàn)頻器的(de)性(xìng)能(néng)保證，減速时(shí)間(jiān)則依靠外(wài)加制動(dòng)電(diàn)阻或(huò)制動(dòng)單元(yuán)。

4）進(jìn)行電(diàn)機(jī)參數自(zì)学习

選用(yòng)酷馬Q9000高(gāo)性(xìng)能(néng)矢量變(biàn)頻器後(hòu)，要(yào)达(dá)到(dào)很好(hǎo)的(de)控制性(xìng)能(néng)通(tòng)常都需要(yào)对(duì)電(diàn)機(jī)進(jìn)行參數自(zì)学习，其(qí)目的(de)是(shì)獲取(qǔ)準确的(de)電(diàn)機(jī)內(nèi)部(bù)參數，以(yǐ)用(yòng)于(yú)矢量控制計(jì)算。參數自(zì)学习所(suǒ)需要(yào)的(de)電(diàn)機(jī)銘牌參數有(yǒu)：電(diàn)機(jī)額定(dìng)電(diàn)壓、電(diàn)機(jī)額定(dìng)電(diàn)流、電(diàn)機(jī)額定(dìng)頻率、電(diàn)機(jī)額定(dìng)轉(zhuǎn)速、電(diàn)機(jī)极(jí)數。在(zài)進(jìn)行參數自(zì)学习时(shí)，務(wù)必要(yào)在(zài)空(kōng)载(zài)（電(diàn)機(jī)轴上(shàng)不(bù)接負载(zài)）的(de)时(shí)候進(jìn)行。只有(yǒu)在(zài)空(kōng)载(zài)的(de)时(shí)候才能(néng)保證自(zì)学习出(chū)来(lái)的(de)電(diàn)機(jī)參數的(de)準确性(xìng)。

如果(guǒ)現(xiàn)场(chǎng)条(tiáo)件(jiàn)沒(méi)办法(fǎ)進(jìn)行空(kōng)载(zài)運行，可(kě)以(yǐ)考虑用(yòng)變(biàn)頻器出(chū)廠(chǎng)的(de)電(diàn)機(jī)參數試運行。

5）頻率指令和(hé)運行指令

數控機(jī)床(chuáng)上(shàng)使用(yòng)的(de)變(biàn)頻器其(qí)頻率指令和(hé)運行指令都来(lái)源于(yú)CNC控制器，一般給(gěi)定(dìng)的(de)的(de)通(tòng)道(dào)有(yǒu)两(liǎng)種(zhǒng)，一種(zhǒng)是(shì)模拟量給(gěi)定(dìng)，另(lìng)一種(zhǒng)是(shì)多(duō)段(duàn)速給(gěi)定(dìng)，或(huò)者(zhě)两(liǎng)者(zhě)同(tóng)时(shí)給(gěi)定(dìng)，以(yǐ)多(duō)段(duàn)速優先(xiān)。模拟量給(gěi)定(dìng)以(yǐ)電(diàn)壓型模拟量为主(zhǔ)，也(yě)有(yǒu)電(diàn)流型的(de)。變(biàn)頻器对(duì)这(zhè)两(liǎng)種(zhǒng)類(lèi)型的(de)模拟量都可(kě)以(yǐ)采集。

3、抗干擾問(wèn)題(tí)

酷馬Q9000系(xì)列高(gāo)性(xìng)能(néng)矢量變(biàn)頻器在(zài)出(chū)廠(chǎng)的(de)时(shí)候作(zuò)了(le)很好(hǎo)的(de)抗干擾試验(yàn)，具有(yǒu)很强的(de)抗干擾能(néng)力，但變(biàn)頻器同(tóng)时(shí)也(yě)是(shì)一个(gè)干擾源，在(zài)使用(yòng)中(zhōng)很難避免不(bù)对(duì)其(qí)它(tā)設備進(jìn)行干擾，在(zài)數控機(jī)床(chuáng)上(shàng)最(zuì)容易被(bèi)干擾的(de)設備是(shì)CNC控制器。一旦CNC控制器受干擾後(hòu)，系(xì)統将不(bù)能(néng)正(zhèng)常工作(zuò)。特(tè)别是(shì)變(biàn)頻器的(de)頻率指令和(hé)運行指令也(yě)可(kě)能(néng)会(huì)受到(dào)干擾，干擾嚴重的(de)会(huì)造成(chéng)頻率指令不(bù)穩定(dìng)，變(biàn)頻器误動(dòng)作(zuò)等。解(jiě)決此(cǐ)類(lèi)問(wèn)題(tí)的(de)办法(fǎ)是(shì)在(zài)變(biàn)頻器的(de)輸出(chū)線(xiàn)上(shàng)加磁环(huán)以(yǐ)減少高(gāo)頻輻射。

下(xià)面(miàn)以(yǐ)酷馬Q9000系(xì)列高(gāo)性(xìng)能(néng)矢量變(biàn)頻器在(zài)沈陽某數控機(jī)床(chuáng)廠(chǎng)的(de)应用(yòng)为例，講述數控機(jī)床(chuáng)的(de)變(biàn)頻調速控制技术。

系(xì)統構成(chéng)

酷馬Q9000-C-0544系(xì)列高(gāo)性(xìng)能(néng)矢量變(biàn)頻器 制動(dòng)電(diàn)阻75Ω/1000W    5.5KW電(diàn)機(jī)   CNC數控系(xì)統和(hé)性(xìng)能(néng)指标(biāo)：

5.5kW數控車床(chuáng)，電(diàn)動(dòng)機(jī)參數：

額定(dìng)功率：5.5kW，     額定(dìng)頻率：50Hz,

額定(dìng)電(diàn)壓：380V，      額定(dìng)電(diàn)流：11A，

額定(dìng)轉(zhuǎn)速：1440r/min   機(jī)械傳動(dòng)比：1：1.5

加工材料：45#鋼(gāng)

實(shí)際测試性(xìng)能(néng)指标(biāo)：（進(jìn)刀(dāo)性(xìng)能(néng)及(jí)速度(dù)）

1、主(zhǔ)轴轉(zhuǎn)速：200r/min（變(biàn)頻器運行頻率9～10Hz）

2、主(zhǔ)轴轉(zhuǎn)速：450r/min（變(biàn)頻器運行頻率22Hz左(zuǒ)右(yòu)）

變(biàn)頻器接線(xiàn)原理(lǐ)图(tú)

功能(néng)參數設定(dìng)

酷馬Q9000系(xì)列高(gāo)性(xìng)能(néng)矢量變(biàn)頻器的(de)特(tè)點(diǎn)

酷馬Q9000系(xì)列高(gāo)性(xìng)能(néng)矢量變(biàn)頻器采用(yòng)電(diàn)流矢量控制，是(shì)同(tóng)时(shí)控制電(diàn)機(jī)的(de)一次(cì)電(diàn)流及(jí)相位(wèi)。分(fēn)别獨立控制磁场(chǎng)電(diàn)流和(hé)力矩電(diàn)流，因(yīn)此(cǐ)實(shí)現(xiàn)了(le)在(zài)极(jí)低速时(shí)的(de)平滑運行和(hé)高(gāo)力矩高(gāo)精度(dù)的(de)速度(dù)，力矩控制。價格合理(lǐ)，功能(néng)齊全(quán)，具有(yǒu)瞬停電(diàn)處(chù)理(lǐ)及(jí)速度(dù)跟踪再啟動(dòng)功能(néng)，确保系(xì)統實(shí)現(xiàn)連(lián)续運行機(jī)制，以(yǐ)保證電(diàn)機(jī)運轉(zhuǎn)在(zài)最(zuì)高(gāo)效率狀态，因(yīn)此(cǐ)，采用(yòng)酷馬Q9000系(xì)列高(gāo)性(xìng)能(néng)矢量變(biàn)頻器代(dài)替主(zhǔ)轴交流伺服(fú)系(xì)統，是(shì)機(jī)床(chuáng)行業最(zuì)佳的(de)選擇。酷馬Q9000系(xì)列高(gāo)性(xìng)能(néng)矢量變(biàn)頻器具有(yǒu)以(yǐ)下(xià)特(tè)點(diǎn)

（1）采用(yòng)先(xiān)進(jìn)的(de)電(diàn)流矢量控制，實(shí)現(xiàn)了(le)真(zhēn)正(zhèng)的(de)无速度(dù)傳感(gǎn)器矢量控制，在(zài)控制性(xìng)能(néng)上(shàng)比傳

統的(de)V/F控制方(fāng)式有(yǒu)很大(dà)的(de)改善。

（2）起(qǐ)動(dòng)轉(zhuǎn)矩大(dà)，0.5Hz/150%,

（3）载(zài)波頻率範圍0～15KHz；可(kě)根(gēn)據(jù)温(wēn)度(dù)和(hé)負载(zài)的(de)特(tè)性(xìng)自(zì)适应調整

（4）提(tí)供标(biāo)準的(de)0～10V，4-20mA模拟量接口(kǒu)，能(néng)够與(yǔ)大(dà)多(duō)數數控系(xì)統接口(kǒu)兼容，通(tòng)用(yòng)性(xìng)强

（5）过(guò)負载(zài)能(néng)力强，150%額定(dìng)輸出(chū)電(diàn)流一分(fēn)鐘(zhōng)；

（6）提(tí)供多(duō)功能(néng)的(de)輸出(chū)端子信(xìn)号，例如故障輸出(chū)信(xìn)号，運行中(zhōng)信(xìn)号，速度(dù)到(dào)达(dá)等輸出(chū)信(xìn)号，能(néng)够很好(hǎo)的(de)滿足系(xì)統对(duì)于(yú)主(zhǔ)轴速度(dù)狀态的(de)監控；

調試结果(guǒ)

事實(shí)證明(míng)采用(yòng)酷馬Q9000系(xì)列高(gāo)性(xìng)能(néng)矢量變(biàn)頻器完全(quán)能(néng)够滿足機(jī)床(chuáng)主(zhǔ)轴控制的(de)要(yào)求。酷馬Q9000系(xì)列高(gāo)性(xìng)能(néng)矢量變(biàn)頻器采用(yòng)的(de)領先(xiān)的(de)磁通(tòng)算法(fǎ)，即使在(zài)低轉(zhuǎn)速（低頻）運行下(xià)也(yě)能(néng)平穩輸出(chū)150%的(de)轉(zhuǎn)矩，以(yǐ)滿足不(bù)同(tóng)零(líng)件(jiàn)的(de)加工需要(yào)，完全(quán)可(kě)以(yǐ)取(qǔ)代(dài)傳統的(de)滾動(dòng)轴承主(zhǔ)轴结構，並(bìng)且(qiě)此(cǐ)主(zhǔ)轴结構简單、緊湊、可(kě)以(yǐ)實(shí)現(xiàn)真(zhēn)正(zhèng)的(de)无級調速。此(cǐ)主(zhǔ)轴的(de)轉(zhuǎn)速由外(wài)部(bù)模拟量信(xìn)号来(lái)控制輸出(chū)頻率，在(zài)不(bù)同(tóng)的(de)加工工藝（如；粗(cū)加工、精加工等）需要(yào)不(bù)同(tóng)的(de)轉(zhuǎn)速，此(cǐ)时(shí)可(kě)由數控系(xì)統輸出(chū)不(bù)同(tóng)的(de)模拟量電(diàn)壓信(xìn)号給(gěi)變(biàn)頻器，實(shí)現(xiàn)不(bù)同(tóng)的(de)轉(zhuǎn)速，同(tóng)时(shí)啟停信(xìn)号也(yě)由數控系(xì)統控制，提(tí)高(gāo)了(le)自(zì)動(dòng)化(huà)程度(dù)、延长(cháng)了(le)刀(dāo)具的(de)使用(yòng)壽命。

结束(shù)語(yǔ)

酷馬Q9000系(xì)列高(gāo)性(xìng)能(néng)矢量變(biàn)頻器以(yǐ)其(qí)獨特(tè)的(de)性(xìng)能(néng)（啟動(dòng)電(diàn)流小、調速平滑、調速範圍大(dà)、节(jié)能(néng)环(huán)保、運行穩定(dìng)、精度(dù)高(gāo)、低頻轉(zhuǎn)矩大(dà)、保護功能(néng)齊全(quán)、可(kě)靠性(xìng)高(gāo)、操作(zuò)維護简便等）和(hé)優越的(de)性(xìng)價比，在(zài)數控機(jī)床(chuáng)的(de)应用(yòng)上(shàng)迅速崛起(qǐ)。