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加工中心主軸驅動系統的工作原理
發布時間：
2022-10-27 09:59
從第一章數控機床主軸驅動系統的特點與發展趨勢敘述中我們知道，目前主軸V動普遍使用交流變頻或交流伺服電主軸控制系統。加工中心對主軸的控制要求較高，既需要實現寬范圍無級變速，又需要在刀其自動更換時實現定角度停止(即準停)。主軸的準?？梢杂啥喾N方式實現，交流伺服電主軸木身具有準停功能，可由其自身的PLC模塊與CNC的PMC模塊共同協調實現主軸的定向準停，PMC僅僅發出準停指令，主軸驅動系統可以完成準停動作;而交流變頻電主軸只有調速功能無準停功能.這時應在主軸上裝設準停傳感器，并利用CNC系統的PMC程序.由PMC軟件控制主軸系統的準停速度和到位停止，準停結束后，再將主軸恢復待機狀態。交流伺服電主軸的控制精度遠遠高于變頻電上軸?？刂圃砩弦哺鼮閺碗s.在此作重點敘述.
一、加工中心主軸驅動系統的工作原理
由于數控機床的主軸騾動功率較大，所以主軸電動機采用籠型感應電動機結構形式.為了檢鎖9主軸的速度或位置，須在主軸外安裝旋轉編碼器或使用主軸內藏式編碼器。主軸驅動單元的閉環控制、矢量運算均由內部的計算機控制系統實現，主軸驅動單元的原理框圖如圖3-6;v - CNC系統向主軸驅動單元發出速度指令U.驅動單元將該指令與旋轉編碼器測
出的實際速度U.相比較，經數字化的速度調節器ASR和磁鏈曬數發生器運算，得到轉子當前的希望力矩U7與希望磁鏈矢量Uy再分別ej實際力矩、磁鏈運算結果U7 U,y2fll比較.且經過力矩、磁鏈調節器運算得到等效直流電動機(兩相旋轉軸系)的轉知電流分量ui:l和勵磁電流分量UL再經過反旋轉矢量變換進入兩相靜止軸系.最后經2'3欠量變換進入三相靜止軸系.得到變頻裝置的三相定子電流希望值，通過控制SPWM騾動器及IGBT變頻主回路使負載三相電流跟隨希望值，就可以完成主軸的速度閉環控制.
H400加工中心使用三菱公司MIIS-A-SPIA系列交流主軸"Ipi.動器·它采用電流型欠量控制方式，SPWM波形，可以接受數字速度給定，也可以接受模擬速度給定。具備過流、過壓、過載、欠壓、過熱、過速等多項保護的監控和診斷功能。系統設置的通信功能.可以通過PC一機進行準停參數及運行參數設置。該系統在主軸準停定位時.馭動器實際上并不接受
CNC的速度命令.僅僅按照預設的準停位置、準停速度等參數完成位置閉環控制.
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