ALPHA变频器6000在数控机床上的应用
试论变频技术在数控机床上的应用
试论变频技术在数控机床上的应用张晓东摘要：随着我国科学技术的不断发展，变频技术在数控机床上的运用开始逐渐增多，而随着变频技术自身的不断进步，我国相关行业对其的运用也变得愈加广泛，本文就变频技术在数控机床上的应用进行相关研究，希望能以此推动我国数控机床的相关发展。
关键词：变频技术；数控机床；电力驱动自变频技术在数控机床中的广泛运用开始，数控机床自身的科技技术含量便飞速提高，其智能化、数字化以及网络化的特点也与我国当下的数字机床应有的相关要求相符，所以对其进行相关研究就显得很有现实意义。
1 数控机床中变频器容量的选择在变频技术于数控机床中的具体一种中，对于其中变频器容量的选择关系着其具体的变频效果的发挥，是一个较为复杂且棘手的问题。
在具体的数控机床中的变频器选择中，相关技术人员需要考虑数控机床电动机的容量，以此进行不同容量变频器的选择。
这里需要注意的是，一旦变频器的容量相较于数控机床电动机容量来说较小的话，就很容易出现对数控机床的正常运行造成影响，甚至造成数控机床的损毁，而当变频器容量相关于数控机床电动机容量来说较大的话，则会使数控机床的谐波分量变大，造成资金浪费的情况发生，所以在对数控机床使用的变频器选择中，相关技术人员必须严格按照以下规定进行具体的选择决策[1]。
数控机床变频器三步骤容量选择法。
为了确保数控机床中变频器容量选择的准确无误，保证相关生产的顺利进行，当下我国技术人员一般通过三步骤进行数控机床变频器容量的选择，具体步骤如下：（1）通过对数控机床负载性质的变化规律计算出负载电流大小。
（2）通过负载电流计算结果，预选数控机床所使用的变频器容量。
（3）对选择的预选变频器的过载能力与起动能力进行检验，如未通过相关技术人员需要继续第二步骤的的变频器预选，直至通过为止。
这三步就是我国现阶段常采用的数控机床变频器容量选择的具体步骤，这里需要注意的是，一般来说数控机床的变频器容量越小越为经济，但一切都要以满足具体的数控机床运行为前提[2]。
阿尔法6000变频器说明书
前言前言首先感谢您选用ALPHA6000S、ALPHA6000V、ALPHA6700S系列变频器。
本系列变频器采用了国际最先进的电流矢量控制技术，低速额定转矩输出，超静音稳定运行，内置或外置PG功能可以方便地实现闭环控制，控制方式多样，多达36种的完善保护及报警功能，多种参数在线监视及在线调整，内置RS-485通讯接口，操作灵活，能最大限度地满足用户的多种需求。
可提供扩展卡，以满足用户系统扩展的需求。
本系列变频器适用于绝大多数电机驱动领域，包括造纸、纺织、食品、水泥、印染、塑胶机械、冶金、钢铁等行业；作为调速装置负载适应性强，运行稳定、精度高，可靠性好。
可最大限度提高功率因数及效率，作为电气节能应用。
如在使用过程中还存在解决不了的困难，请联络本公司的各地经销商，或直接与本公司联系。
为用好本产品及确保使用者安全，在您使用之前，请详细阅读本用户手册，阅读完后请妥善保管，以备后用。
资料如有变动，恕不另行通知。
在安装、调试、使用变频器之前，为了您的人身安全，并有助于延长设备使用寿命，请您务必阅读本书安全规则及警告，以及贴于设备上的警示标志。
在使用时，也请您务必注意驱动机械的情况或一切有关安全的注意事项。
1前言 2危险！ ◆ 本设备带有危险电压，与警告不符的或违反本手册的操作可能带来生命危险和人身伤害。
只有相关专业人员，在熟悉了本手册的安全事项和安装操作之后，才能实际运行本设备。
◆ 实施配线、检查等作业，必须关闭电源。
在本机印刷电路板上的充电指示灯熄灭前或在键盘显示熄灭后５分钟之内，请勿触摸机内电路板及任何零部件。
必须用仪表确认机内电容已放电完毕，方可实施机内作业，否则有触电的危险。
◆ 绝不可将交流电源接至变频器输出端子U、V、W。
使用时，变频器的接地端子请依照IEC 电气安全规程或其它类似标准，正确可靠接地。
警告！◆ 未经授权的更改机内连线和使用非法厂商销售或推荐的附件，可能引起火灾、电击和人身伤害。
◆ 因人体静电会严重损坏内部MOSFET 等静电敏感器件，所以未采取防静电措施时，请勿用手触摸印刷电路板及IGBT 模块等内部器件，否则可能引起故障。
阿尔法AS600M主轴伺服在数控车床上的应用
阿尔法AS600M主轴伺服在数控车床上的应用摘 要：AS600M主轴伺服驱动器和ASMA主轴伺服电机是阿尔法变频技术有限公司推出的应用于高端数控机床的主轴伺服系统，该系统调速精准、低频力矩大、负载响应能力强，快速的加减速能力、宽调速范围，精确位置控制，能实现主轴定位，刚性攻丝，螺纹切削，低速绞孔等各种功能。
本文主要AS600M主轴伺服系统组成以及在数控车床上的应用，调试方法，参数设置等。
关键词：AS600M 主轴伺服 数控车床一、引言目前中国经济飞速发展，制造业的发展起着重要作用，制造的效率及产品的质量很大程度上取决于制造装备。
而数控机床在制造装备中扮演着重要角色，产品的精度直接决定于数控机床，产品的国际化直接决定数控机床的国际化。
数控机床的性能尤其是主轴的性能直接与驱动器挂钩，普通的变频主轴只有单纯的速度控制，且无论是低速力矩还是响应速度都有欠缺，有些变频器虽带有主轴定位功能，但只能做有限点定位，无法做出位置插补，调速范围也不够宽（最高转速在四五千转左右），有些同步伺服主轴虽然低速性能好，响应快，但高速弱磁依然是一大挑战，并且成本高居不下，尤其是在大功率机器上面。
因此，基于异步机的伺服主轴是一大趋势，将成为市场的主流。
二、系统介绍AS600M主轴伺服驱动器和ASMA主轴伺服电机是阿尔法变频技术有限公司推出的基于异步机的主轴伺服系统。
该系统调速精准、低频力矩大、负载响应能力强，快速的加减速能力、宽调速范围，精确位置控制，弥补了变频主轴和同步主轴的缺点，能轻松实现主轴定位，刚性攻丝，螺纹切削，低速绞孔等各种功能。
AS600M主轴伺服驱动器采用先进的闭环矢量控制，通过伺服电机内置编码器检测速度和位置，同时又将编码器信号反馈至系统，节省主轴编码器。
AS600M提供丰富的接口，具有脉冲串调速和模拟量调速功能，多通道输入输出口（接口图如图一）可编程开路集电极输出（光耦隔离）电机编码器输入至系统图一：AS600M 主轴伺服驱动器接口图三、系统组成系统由哪些部分组成，使用哪些机器，线路图等。
浅谈变频器在数控机床中的使用
浅谈变频器在数控机床中的使用摘要在数控机床上，变频器主要用于交流电动机的控制，它不但起了节能和调速的作用，而且它的软启动能够保护附属电气设备，避免直接启动给机械设备造成冲击，从而引起机械故障。
因此变频器是理想的调速和控制装置。
本文就变频器在数控机床上的应用及它在使用和维护中常见的问题进行阐述。
关键词变频器数控机床调速节能维护中图分类号：tg659 文献标识码：a1 关于变频器变频器是利用电力半导体器件的通断作用将把电压、频率固定不变的交流电变换成电压、频率可以改变的交流电的电能控制装置。
作为能够改变输出频率的设备，变频器其主电路由整流器件、直流部分和逆变器件（igbt）三部分组成。
基本结构示意图如图1：整流器件作为变频器与三相交流电相连的部分，把三相交流电变成直流电。
直流部分是变频器的信号控制部分。
直流电部分取出所需的电压，带动驱动电路、检测电路和cpu控制器。
驱动电路用来实现逆变器件的驱动，检测电路用来实现对温度、电流和电压的检测，cpu控制器实现判断和控制功能。
而逆变器将直流电变换为所要求频率的交流电。
通过逆变器的驱动电路实现对逆变器的驱动，从变频器输出的电就变成了电压为380v，频率可调的交流电，从而驱动电机完成预想的控制工作。
2 变频器在数控机床上的应用数控机床要求主轴调速范围宽，能实现无级调速，在主轴正、反向转动时可进行自动加、减速控制，并且加、减速时间要短，要求恒功率范围宽。
变频器可以通过改变输出交流电的频率，达到对交流电机进行速度调节的目的。
机床采用变频器控制，启动时随著电机的加速相应提高频率和电压，起动电流一般被限制在150%额定电流以下。
而采用工频电源直接起动时，起动电流为额定电流的6至7倍，将对电网及负载造成很大的冲击，影响了周边电器的工作，增加了机械传动部件的磨损，降低了设备的寿命。
另外电机的转矩会随速度降低而减小，使用变频器控制电机后，将改善电机低速时转矩不足的状况，在额定频率下变频器能进行恒转矩调速。
变频器在数控机床主轴上的应用
变频器在数控机床主轴上的应用1 引言数字控制机床，简称数控机床（nc，numerical control),是三十年来综合应用集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品，在机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点。
本文主要介绍安邦信g9系列变频器在数控机床上的优越性。
2 数控机床简介数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比，是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。
数控车床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常重要的位置，几十年来一直受到世界各国的普遍重视，并得到了迅速的发展。
主轴是车床构成中一个重要的部分，对于提高加工效率，扩大加工材料范围，提升加工质量都有着很重要的作用。
经济型数控车床大多数是不能自动变速的，需要变速时，只能把机床停止，然后手动变速。
而全功能数控车床的主传动系统大多采用无级变速。
无级变速系统主要有伺服主轴系统和直流主轴系统两种，一般采用直流或交流主轴电机。
通过皮带传动带动主轴旋转，或通过皮带传动和主轴箱内的减速齿轮（以获得更大的转矩)带动主轴旋转。
由于主轴电机调速范围广，又可无级调速，使得主轴箱的结构大为简化。
3 数控车床的主要参数及对变频器功能需求主要的参数和性能指标:（1) 3.0kw数控车床电动机参数:额定功率:3.0kw;额定频率:50hz;额定电压:380v;额定电流:7.8a;额定转速:970r/min;机械传动比:1:1.5;加工材料:45#钢;实际测试性能指标:主轴转速:200r/min（变频器运行频率15hz左右)的进刀性能及速度。
（2) 5.5kw数控车床电动机参数:额定功率:5.5kw;额定频率:50hz;额定电压:380v;额定电流:13a;额定转速:1400r/min;机械传动比:1:1.5;加工材料:45#钢;实际测试性能指标:主轴转速:200r/min(变频器运行频率9～10hz);主轴转速:450r/min(变频器运行频率22hz左右)的进刀性能及速度。
用深圳市阿尔法变频技术 ALPHA6000系列变频器 说明书
前言1前 言首先感谢您选用深圳市阿尔法变频技术有限公司的ALPHA6000系列变频器。
ALPHA6000系列变频器是采用磁通矢量控制方式的变频器，低速额定转矩输出，超静音稳定运行，内置PID 功能可以方便地实现PID 闭环控制，先进的自动转矩补偿，控制方式多样，多达36种的完善保护及报警功能，多种参数在线监视及在线调整，内置RS-485通讯接口，操作灵活，能最大限度地满足用户的多种需求。
节能运行可以最大限度地提高电机功率因数和电机效率。
ALPHA6000系列变频器适用于绝大多数电机驱动领域，包括造纸、纺织、食品、水泥、印染、塑胶机械、冶金、钢铁等行业；作为调速装置负载适应性强，运行稳定、精度高，可靠性好。
可最大限度提高功率因数及效率，作为电气节能应用。
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联系电话： 0755-******** 0755-******** 传真：0755-********技术支持热线：0755-******** 公司网站: 本公司保留不预先通知而修改本手册的权利；如果你有任何疑问或问题，请及时与我们或代理商保持联系，欢迎提出改进的建议。
危险！u 本设备带有危险电压，与警告不符的或违反本手册的操作可能带来生命危险和人身伤害。
只有相关专业人员，在熟悉了本手册的安全事项和安装操作之后，才能实际运行本设备。
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最新变频器在机床上的应用
变频器在机床上的应用题目：变频器在机床中的应用学生：陈孝敏学院：安徽水利水电职业技术学院班级：0918309专业：机电设备维修与管理指导老师：蒋瑾瑾摘要：机床是工作母机的总称，包括车床,铣床,模床,冲床,刨床等,由于加工材质的不同,需要不同的转速,因此采用变频调速的机会很多,主轴传动结构一般采用交流电机和伺服电机，通过带传动把运动传给主轴，从而使主轴达到一定的转速，来完成切削加工。
现在经济型数控机床中，一般使用变频器做为驱动部件。
本文针对数控机床和普通机床改造中对主轴传动变频调速系统的应用需求，提出了采用罗克韦尔自动化的PowerFlex4型通用低压变频器的解决和实现方案。
关键词: 罗克韦尔自动化；低压变频器；数控机床；主轴；驱动Abstract:Machine is the general term for machine tools, including lathes, milling machines, mold bed, presses, planer, etc., due to processing of different materials require different speeds, so many opportunities for use of frequency control, spindle structure commonly used AC motor drive and servo motor , the motion passed through the belt drive shaft, so that the spindle reaches a certain speed, to complete the cutting. Now that the economy CNC machine tools in general use the drive as the drive components. In this paper, general machine tools CNC machine tools and drive the transformation of the spindle frequency control system application requirements, the paper introduces Rockwell Automation's general-purpose low-voltage inverter PowerFlex4 solutions and implementations.Key words: Rockwell Automation; low frequency; NC machine tool; spindle; drive引言：数字控制机床，简称数控机床（NC ，Numerical Control）,是三十年来综合应用集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品，在现代机床生产中，一般采用多电机拖动，主轴和各进给系统分别由各自的电机来拖动。
LPHA变频器在龙门刨床上的应用
一、B2010A龙门刨床工况概述龙门刨床是机械化自动化程度很高的大型机床。
龙门刨床的动力及控制回路比较复杂，尤其是刨床工作台主拖动系统完全依靠电气自动化控制来执行的。
B2010A龙门刨床的主拖动采用最初50年代的A-G-M调速系统，即电机扩大机---直流发电机---直流电动机组系统。
如图一所示。
采用机械速比 2:1和电气调速范围为10:1的机电联合调速系统。
龙门刨床是频繁往复运动的生产机械，它的工作方式为循环方式。
前进行程是切削行程；后退行程是不作切削的，只让工作台驶回为下一步切削作准备。
运动示意图如图二所示。
实际工作中为了提高劳动生产效率，轻载后退的速度要大于前进切削速度。
由于不同的金属材料和不同的加工工艺，必须要求控制系统具备：u 工作台主拖动具有比较宽的调速范围和较硬的机械特性；u 工作台前进切削和后退的过程中运行平稳，不振荡，速度能单独地作无级调整，无须停车；u 运行方向的改变要迅速、平滑、冲击力小、动作反应快；u 在低速范围内切削力基本保持恒定状态，静差度小于3%；u 前进与后退行程的末尾工作台自动减速，反向准确；u 传动效率高，耗电量小；u 控制系统简单，可靠安全，易于维修保养；如图二示，ab段（约12-15米/分）为刀具慢速切入工件，而后增加到可调速CD段进行前进切削，之后运行到设定行程开始减速为ef段，再经过换向行程控制，工作台由前进减速迅速制动并快速反向运行可调hi速度段后退，再后退至减速换向切换到前进行程。
形成一个循环工作周期。
二、龙门刨床拖动系统的演变1．原系统存在的主要缺陷A-G-M调速系统，它具有占地面积大、噪声污染严重、尤其交流电动机拖动发电机浪费电能很严重。
从工作情况来看，直流电动机的功率并没有得到充分利用，并且维护保养较困难。
目前许多在使用该系统工作的厂家都在想办法解决以上问题。
2．演变从70年代至目前有极少部分采用晶闸管---直流电动机机组（V-M调速系统）。
该系统低速时损耗大、功率因数低、对电网污染严重，而使用的还是直流电动机，维护保养困难的问题还是没有解决。
浅析变频器在数控机床主轴上的运用
浅析变频器在数控机床主轴上的运用发布时间：2022-04-28T07:51:06.411Z 来源：《工程管理前沿》2022年第1月第1期作者：谭伟梁羽刘刚[导读] 数控机床在实际的运行过程中，主轴发挥着非常重要的作用谭伟梁羽刘刚沈阳飞机工业（集团）有限公司沈阳 110850 摘要：数控机床在实际的运行过程中，主轴发挥着非常重要的作用，无论是刀具安装还是工件旋转都与主轴息息相关。
变频器应用于数控机床主轴上，能够更加科学、严格的对主轴的运转进行控制，进一步提升数控机床主轴的运转精度，提升零部件加工质量。
关键词：变频器；数控机床主轴；应用数控机床主轴上应用变频器，不仅能够增强主轴控制效果，还能保证调控的准确度，因此，数控机床主轴的控制工作领域中应重点关注变频器的使用，保证参数的合理性、连接的科学度，不断提升变频器的应用有效性、可靠性，发挥不同技术的价值和作用。
下文对变频器在数控机床主轴上的应用展开了分析。
1 完善变频器应用的控制模式数控机床主轴上应用变频器，应确保控制模式的完善性，首先，在机床主轴运作的过程中，如果加工程序存在“换挡数控程序”的有关指令，采用指令译码的形式，将译码信息传输到PMC处理，之后执行主轴的换挡调速操作，借助PMC 输出信号，对外部执行元件进行控制，例如：按照PMC输出的信号，系统可自动化选择不同的换挡控制模式，可通过液压拔叉离合设备对齿轮拨动实现换挡目的，或是借助控制电磁离合器的形式达到自动化换挡的目标。
其次，完成换挡操作之后，传感器将所有的数据信息、换挡就位信号传输到PMC 系统中，按照各个档位的信号特点针对性的进行CNC 控制地址的编码处理，结合指令的速度信息、档位信息、数控参数信息、档速信息等，准确将控制电压计算出来，传输到变频器设备，使得变频器能够高效化的控制数控机床主轴速度。
2 重点设置系统参数数控机床主轴上应用，变频器要想确保性能有所提升，就应准确选取与设定控制面板参数信息，使其在较为复杂的电控系统中，灵活性控制，一般情况下，数控机床主轴上使用变频器，能够确保启动与停止操作的稳定性，实现无极调速的目的，拓宽调速的范围和广度，使得主轴在运行期间实现长时间稳定性的运行目的，操作较为便利，后续维护工作较少，输出的所有数据信息都能符合性能标准需求，但是如果不能准确设置参数，将会影响主轴的运行控制效果，因此，在使用变频器的过程中，应重点关注参数的科学化设置。
阿尔法变频器
• 速度控制：通过调整电动机的转速，实现工艺要求的速度变化 • 力矩控制：通过调整电动机的输出力矩，实现工艺要求的力矩变化 • 同步控制：通过实现多台电动机的同步运行，实现工艺要求
阿尔法变频器在电机驱动中的应用及案例
阿尔法变频器在电机驱动中的应用主要体现在以下几个方面：
阿尔法变频器在节能改造中的案例包括：
• 调速节能：通过调整电动机的转速， 实现设备的节能运行 • 动态节能：通过优化设备的启停和运 行方式，实现节能效果 • 回馈节能：通过将再生能量回馈到电 网，实现节能
• 风机节能改造：通过调整风机的转速， 降低能耗，提高运行效率 • 水泵节能改造：通过调整水泵的转速， 降低能耗，提高运行效率 • 生产线节能改造：通过优化生产线的 启停和运行方式，实现节能效果
阿尔法变频器在工艺控制中的应用及案例
阿尔法变频器在工艺控制中的案例包括：
• 机床控制：通过阿尔法变频器实现机床的主轴速度和力矩控制，提高加工精度和效率 • 印刷机控制：通过阿尔法变频器实现印刷机的高速同步运行，提高印刷质量和效率 • 纺织机控制：通过阿尔法变频器实现纺织机的高速同步运行，提高纺织质量和效率
阿尔法变频器的工作原理是通过改变输入电源的频率和电压
• 来调整电动机的转速和输出功率 -从而实现设备的调速和节能
阿尔法变频器的分类及特点
阿尔法变频器按照工作原理和性能特点，可分为以下几类：
• V/F控制变频器：以电压和频率为控制变量，适用于一般工业用途 • 矢量控制变频器：以磁场和电流为控制变量，适用于高性能场合 • 直接转矩控制变频器：以转矩和磁通为控制变量，适用于动态性能要求高的场合
CREATE TOGETHER
ALPHA变频器简易操作指南
ALPHA变频器简易操作指南一：键盘应用(1): 键盘布局（2）：使用键盘进行参数修改举例二：参数简表………………………………………………………………………………………………………………………三：常用功能块的调试………………………………………………………………………………………………………(1):多段速的应用……………………………………………………………………………………………（2）：PLC程序运行应用（3）：PID应用经验（4）：远程及就地频率切换及运行信号切换的应用（5）：模拟量调试经验（6）：当使用X1~X8端子时，内部24V电源和外部24电源的用法四：常用案例调试方法及参数指南(1): 恒压供水（供气）(2): 数控车床五: 变频器的应用场合一：键盘应用本系列变频器各规格机型使用不同外形尺寸的键盘，但所以键盘的操作按键和显示的排列都一样，操作方法和相关功能也一样，用户可通过键盘对本机进行功能设定、运行、停车、状态监视等全部操作（1）:键盘布局（2）：使用键盘进行参数修改举例注意：有的参数可以运行及停机时都能调节，有的需在停机状态下调节（参考说明书功能参数简表○代表运行中及停机时都能更改，X代表只能停机时才能修改）举例1：将P0.21(加速时间)设定为20举例2：将PF.02(参数初始化)设定为2，即恢复出厂值二：参数简表（以下参数为常用参数，如有其它需要请参考说明书）三：常用功能块的调试1：多段速的应用：通过多功能X端子给定频率举例1:通过多功能端子X3给定频率多段速1：30HZ，X4给定多段速2：45HZ, X1端子给定运行指令频率设定1运行命令控制方式X3端子功能定义X4端子功能定义S1多段速度1 S2多段速度2P0.01 P0.04 P3.03 P3.04 P2.11 P2.126（多段速度）1(端子运行) 18(S1多段速1) 19（S2多段速2）30.00HZ 40.00HZ接线图：注意：以上为常用多段速设定方法，还可以通过组合设定更多的多段速，需选择X端子中3个设定为26(SS1多段速度),27（SS2多段速度）,28（SS3多段速度），3个端子同时设置才有效,如少一个端子设置则无效，组合效果图如下：2：PLC程序运行功能应用：用户可设定几个多段速自动运行举例1:自定义3段速，键盘RUN启动，以15HZ正转保持30s，25HZ正转保持40s，40HZ反转保持20s，单循环1模式运行频率设定1 P0.01 7(PLC程序运行)多段频率1 P2.11 15.00HZ多段频率2 P2.12 25.00HZ多段频率3 P2.13 40.00HZ3：PID应用经验PID控制是在工程项目中最为广泛的应用，在一些应用场合，变频器内置PID给予了用户很大的方便。
变频器在数控机床主轴上的应用分析郭文璞
变频器在数控机床主轴上的应用分析郭文璞发布时间：2021-09-11T12:55:21.809Z 来源：《中国科技信息》2021年10月上28期作者：郭文璞[导读] 科技在迅猛发展，社会在不断进步，数控机床主轴属于整体数控机床中非常主要的部分，具有刀具安装作用、工件的安装作用，同时还能带动两者旋转，并且旋转过程中的精确度、转速效率等直接影响加工精度、表面粗糙度。
哈尔滨东安实业发展有限公司郭文璞黑龙江哈尔滨 150000摘要：科技在迅猛发展，社会在不断进步，数控机床主轴属于整体数控机床中非常主要的部分，具有刀具安装作用、工件的安装作用，同时还能带动两者旋转，并且旋转过程中的精确度、转速效率等直接影响加工精度、表面粗糙度。
下文在数控机床主轴控制的工作中应该重视变频器的运用，根据变频器的应用特点、状况、需求等，科学设置参数信息，严格控制每项应用模式，不断发挥变频器的作用价值。
关键词：变频器；数控机床主轴；应用引言数控机床主轴是数控机床的重要组成部分，用来安装刀具或工件，并带动刀具或工件旋转，其旋转精度直接影响机械加工精度，其转速的高低直接影响到生产效率和零件表面粗糙度。
数控机床主轴控制方式主要有两种方式:串行伺服控制和模拟量控制。
国内现使用的大部份数控机床都属于中低档数控机床，采用模拟量控制就能满足其对主轴的控制要求。
模拟量控制是指主轴的速度信号为模拟量形式，其在一定范围内连续变化。
模拟量控制的主轴驱动装置常采用变频器实现控制。
1数控机床的主轴的结构数控机床主轴是数控机床的核心部件，数控机床主轴的回转精度及转速直接影响到数控机床对于零部件的加工效率、加工精度与零部件表面的光洁度。
数控机床主轴一般是由：主轴电机、传动皮带、齿轮箱、主轴心轴以及拉、松刀等机构组成。
主轴的转动依靠的是传递主轴电机的旋转运动，并带动刀具或是工件进行旋转从而实现加工。
主轴的传动主要有：电机带动变速箱、电机带传动、电主轴、双电机驱动等四种方式，在对主轴电机的控制上采用的主轴驱动方式有：脉冲式、调频率、调枢电阻、调枢电压与调节磁通等方式。
阿尔法变频器说明书Alpha6000_Manual
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在安装、调试、使用变频器之前，为了您的人身安全，并有助于延长设备使用寿命，请您务必阅读本书安全规则及警告，以及贴于设备上的警示标志。
在使用时，也请您务必注意驱动机械的情况或一切有关安全的注意事项。
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只有相关专业人员，在熟悉了本手册的安全事项和安装操作之后，才能实际运行本设备。
u 实施配线、检查等作业，必须关闭电源。
在本机印刷电路板上的充电指示灯熄灭前或在键盘显示熄灭后５分钟之内，请勿触摸机内电路板及任何零部件。
艾默生EV6000高性能变频器在电主轴上应用
1 引言EV6000 变频器作为艾默生CT新一代高性能变频器，采用先进的控制策略实现了真正意义上的高精度磁通矢量转矩控制，无论是有PG 运行还是无PG 运行，均达到业界领先的控制水准。
同步电机驱动与异步电机驱动的一体化，转矩控制、速度控制、位置控制的一体化，使得EV6000 成为业界少有的具有优异控制性能的一体化驱动器，满足客户应用的高性能化需求。
电主轴是数控机床的重要部件，传统机床主轴是通过传动装置带动主轴旋转而工作的。
电主轴是电机内装式主轴单元的简称。
其主要特点是将电机置于主轴内部，通过驱动电源直接驱动主轴进行工作，实现了电机、主轴的一体化功能，进行切削加工。
它具有结构紧凑，机械效率高，噪声低，振动小，精度高，运行平稳，没有冲击的特点，能够使主轴轴承寿命得到延长。
通过EV6000机床专用版本内置的机床专用功能，可以完成动态高精度同步跟踪，分度，准停，零速锁定等功能。
其优异的性能，丰富的功能完全能够满足数控加工中心主轴控制的工艺和精度要求。
2 伺服电主轴系统原理交流伺服主轴驱动系统由主轴控制器、主轴驱动单元、主轴电动机和检测主轴速度与位置的编码器４部分组成，主要完成闭环速度控制，但当主轴准停时则完成闭环位置控制。
主轴驱动单元的位置控制与速度控制均由内部的高速信号处理器及控制系统实现，其原理框图如图1所示。
图中CNC系统向主轴驱动单元发出速度指令或位置指令，驱动单元根据该指令执行相应的速度与位置控制。
与此同时，CNC控制器也接收来自于主轴电机编码器的分频输出（或终端传感器的输出信号）来对其指令进行校正，当然，此信号也用于系统过程偏差的检测，如速度偏差过大等。
图1 电主轴驱动原理框图（虚线为可选）为方便起见，我们以一实际的电主轴系统为例进行描述。
在该系统中，CNC控制器采用的是台湾LNCT520i主轴控制器，驱动器使用EV6000高性能机床专用版本变频器＋PGABS选件卡（带分频输出的编码器接口卡），电机使用的是山东某厂家的JSZD150A-8/3C电动马达，出场配置2048RPM差分增量式编码器。
变频器在经济型数控机床上的应用
变频器在经济型数控机床上的应用前言近年来，随着经济的快速发展，机床工业也有了飞跃的发展：体现在新技术的广泛应用和企业效益的明显改善。
目前机床行业的消费主流是数控机床。
从国内外市场对数控机床的需求来看，以后数控机床市场具有以下特征：一是经济型数控机床是以后的主流产品。
二采用新技术，降低成本，提高产品稳定性是企业生存的关键。
下面我们以机床拖动方面采用变频调速来说说变频器在该行业的应用情况：一原机床的主轴传动特点：一般情况下机床的拖动系统是由电机带动齿轮箱来传动和调速的。
它具有以下特点：1. 原系统概况A 负载—恒功率性质齿轮箱变速时，转矩的变化与转速的变化成反比。
若不计齿轮箱的损耗，则在全功率范围内，都具有恒功率的特点。
1）转速档次调速箱有8档转速：75、120、200、300、800、1200、1500，2000r/min。
2）电动机的主要额定参数额定容量：3.7kw额定转速：1440r/min负载特性：恒功率3) 控制方式由手柄组合的8个位置来控制四个离合器的分与合，得到齿轮的8种组合，从而得到8档转速。
B．低速时的过载能力强低速时，拖动系统经齿轮箱降速后的额定转矩将远大于负载的最大工作转矩，有很强的过载能力。
二应用变频器调速时的基本考虑：1、变频调速的调节范围很广，一般通用型变频器都可以实现0—400HZ范围内无级调速。
2 考虑到机床要求具有较硬的机械特性。
符合变频器+ 普通电机（或变频电机）传动具有机械特性硬的特点。
一般在低频下都可以提供150%负载转矩的能力3、考虑到机床需要在低速时具有强大过载能力。
变频器可以提供150%的过载保护（6 0S），能够满足设备的要求。
4、使用变频调速后，可以简化齿轮变速箱等原有复杂的机械拖动机构，自动化程度高，操作简单，维修方便。
5 变频器具有电压（DC0—5V，DC0—10V），电流模拟输入接口，可以与数控系统的控制信号很好的匹配。
三惠丰变频器在该行业的具体应用情况。
阿尔法6000变频器说明书
前言前言首先感谢您选用ALPHA6000S、ALPHA6000V、ALPHA6700S系列变频器。
本系列变频器采用了国际最先进的电流矢量控制技术，低速额定转矩输出，超静音稳定运行，内置或外置PG功能可以方便地实现闭环控制，控制方式多样，多达36种的完善保护及报警功能，多种参数在线监视及在线调整，内置RS-485通讯接口，操作灵活，能最大限度地满足用户的多种需求。
可提供扩展卡，以满足用户系统扩展的需求。
本系列变频器适用于绝大多数电机驱动领域，包括造纸、纺织、食品、水泥、印染、塑胶机械、冶金、钢铁等行业；作为调速装置负载适应性强，运行稳定、精度高，可靠性好。
可最大限度提高功率因数及效率，作为电气节能应用。
如在使用过程中还存在解决不了的困难，请联络本公司的各地经销商，或直接与本公司联系。
为用好本产品及确保使用者安全，在您使用之前，请详细阅读本用户手册，阅读完后请妥善保管，以备后用。
资料如有变动，恕不另行通知。
在安装、调试、使用变频器之前，为了您的人身安全，并有助于延长设备使用寿命，请您务必阅读本书安全规则及警告，以及贴于设备上的警示标志。
在使用时，也请您务必注意驱动机械的情况或一切有关安全的注意事项。
1前言 2危险！ ◆ 本设备带有危险电压，与警告不符的或违反本手册的操作可能带来生命危险和人身伤害。
只有相关专业人员，在熟悉了本手册的安全事项和安装操作之后，才能实际运行本设备。
◆ 实施配线、检查等作业，必须关闭电源。
在本机印刷电路板上的充电指示灯熄灭前或在键盘显示熄灭后５分钟之内，请勿触摸机内电路板及任何零部件。
必须用仪表确认机内电容已放电完毕，方可实施机内作业，否则有触电的危险。
◆ 绝不可将交流电源接至变频器输出端子U、V、W。
使用时，变频器的接地端子请依照IEC 电气安全规程或其它类似标准，正确可靠接地。
警告！◆ 未经授权的更改机内连线和使用非法厂商销售或推荐的附件，可能引起火灾、电击和人身伤害。
◆ 因人体静电会严重损坏内部MOSFET 等静电敏感器件，所以未采取防静电措施时，请勿用手触摸印刷电路板及IGBT 模块等内部器件，否则可能引起故障。
ALPHA整经机应用案例
ALPHA6000整经机应用案例一、概述随着电力电子技术迅速发展，交流电机逐步取代直流电机调速的要求，以及现代控制理论向交流电气传动的渗透，交流异步电和传动调速系统得到了迅速的发展，阿尔法变频器在异步电机调速装置得到了日益广泛的运用，系统在速度精度、稳定性和动态响应得到了显著的提高，此章节介绍ALPHA6000变频器在整经机配套状况，其中对顺风纺机、均为纺机、华丰纺机、木夫纺织机械总厂等配套用户，根据整经机特点，采用无速度传感器，PWM空间矢量控制的V/F方式控制交流异步电机调速系统，其中对QJ-208型、SMF-2000型、QJ215型、QJ206型分条整经机的配套上已得到普遍的使用和推广。
二、整经机的主要特点：本机器采用纤经部分，倒轴部分，分绞筘架固定形式，针对QJ208型分条整经机对导条整经台，倒轴装置，整经制动，倒轴气动刹紧，电子控制直流调速等方面作了较大的改进，该机器采用了交流变频无级调速PLC可编程控制器，计算机计长，先进的气动技术，使机器的技术水平更加先进，性能更加完美，质量更加可靠。
它广泛应用于色织、棉织、丝织及各类化纤长丝等纺织品的织前准备分条整经。
为适应于多种类纺织品的工艺特点和要求。
因此，QJ208型分条整经要能适应与剑杆、喷气、片梭等无梭织相配备。
在交流变频可达到无级调速，并保持大滚筒上纱线恒卷及退线，本机所选择的速度在整经时为20-500米/分，倒轴时为20-100米/分。
能满足不同织物品种的整经及倒轴线速的需要，本机在整经及倒轴过程中启动线速度的爬行时间，可根据用户的需要速度进行调整。
在整个分条整经过程中所有条带从开始至整经结束其线位置始终处于原始直线状态，解决了条带在整经过程中产生的纱线歪斜，使片纱涨力在整个过程中保持不变。
三、控制系统：正反转、点动、整经、模拟无级调速整经机传动控制系统主要由变频器10V电压信号控制及其他检测信号，经继电逻辑控制电路构成，当自动控制端闭合控制电机启、停，变频器频率指令自10V电位器调节达到无级调速系统的要求，AO1与GND来控制操作台频率显示表，Y1、Y2点串接在启动电要顺路，检测电机发生生过载等故障，确保安全闭合。
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ALPHA变频器在数控机床上的应用
一．引言
数字控制机床，简称数控机床（NC ， Numerical Control）,是三十年来综合应用集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品，在现代机床生产中，一般采用多电机拖动，主轴和各进给系统分别由各自的电机来拖动。
由于机床加工范围较广，不同的工件，不同的工序，使用不同的刀具，要求机床执行部件具有不同的运动速度，因此机床的主运动应能进行无极调速，主轴调速系统一般采用交流主轴系统，随着变频调速技术的发展，数控机床的主轴的交流拖动，同样能够很好满足需要。
主驱动电机通过皮带传动带动主轴旋转，或通过皮带传动和主轴箱内的减速齿轮(以获得更大的转矩)带动主轴旋转。
由于主轴电机调速范围广，又可无级调速，使得主轴箱的结构大为简化。
二．数控机床的技术要求
1、对电机要求
通常要求用变频电机，或者普通电机加风扇以满足电机在低频的散热要求、并且要求电机调速范围广。
2、对变频器的技术要求
1）要求低频力矩大
低频时（1~10Hz）能出来150%额定转矩。
2）转矩动态响应速度快，稳速精度高
能实现很好的动态响应效果，依据负载的变化，通过输出转矩的变化很
快做出响应，从而实现转轴速度的稳定。
3）减速停车速度快
通常数控机床的加减速时间都是比较短的，加速时间靠变频器的性能保证，减速时间则依靠外加制动电阻或制动单元。
4）可靠性高
变频器故障率低，运行稳定可靠
3、电磁兼容问题
数控机床为工业应用环境，不但要求变频器自身抗干扰能力强，而且不能干扰外围控制设备。
由变频器工作原理可知，变频器输出含有一定的谐波成份，在使用中如果处理不当会对其它设备产生干扰，在数控机床上最容易被干扰的设备是CNC控制器。
一旦CNC控制器受干扰后，系统将不能正常工作。
特别是变频器的频率指令和运行指令也可能会受到干扰，干扰严重的会造成频率指令不稳定，变频器误动作等。
解决此类问题的办法是在变频器出厂时须经过严格的EMC测试，采用EMC测试合格的变频器产品。
三．系统构成
CNC数控系统构成如下图：
配置：
变频器：ALPHA6000-37R5GB
制动电阻：80Ω/750W
7.5KW调速电机
四．接线及变频器系统设定
1．变频器接线原理图
2．变频器参数设定：
P0.01 =2 端子AI1为模拟输入
P0.04=1 外部端子控制启动停止
P0.06=50.00HZ（基本频率）
P0.07=150.00HZ（最高输出频率）
P0.08=150.00HZ（上限频率）
P0.09=0.00HZ（下限频率）
P0.21=6.0S（加速时间1）
P0.22=6.0S（减速时间1）
P1.00=0（0速启动按设定方式启动）
P1.08=0（减速停车）
P2.06=6 （载波频率）
P9.00=100 （转差频率补偿增益）
P3.01=1 （X1正转）
P3.02=2 （X2反转）
五．ALPHA6000系列变频器的特点
ALPHA6000系列变频器.低率输出转矩大，速度精度高，价格合理，功能齐全，质量稳定可靠，是机床设备配套的理想选择。
ALPHA6000系列变频器具有以下特点
（1）电机控制专用CPU，空间矢量PWM控制，超静音稳定运行。
（2）低频力矩特性好，低速额定转矩输出运行稳定。
.
（3）通过EMC测试，抗干扰能力强。
（4）先进的自动转矩补偿功能设计，负载适应能力强。
（5）对输出电流实时检控，具有很好的动态响应能力。
（6）功能完善，多达40种保护及报警功能。
六．使用效果
经过沈阳机床厂批量试用ALPHA6000系列变频器，经其质检部门全面测试，用户使用证明配用ALPHA6000变频器能完全能够满足机床主轴控制的要求，低转速运行输出转矩平稳，能满足不同零件的加工需要，完全可以取代传统的滚动轴承主轴结构，并且此主轴结构简单、紧凑、可以实现真正的无级调速。
此主轴的转速由外部模拟量信号来控制输出频率，在不同的加工工艺（如；粗加工、精加工等）需要不同的转速，此时可由数控系统输出不同的模拟量电压信号给变频器，实现不同的转速，同时启停信号也由数控系统控制，提高了自动化程度、延长了刀具的使用寿命。
目前ALPHA6000变频器已大量在沈阳机床配用，用户反映极佳，故障率几乎为零。
七. 结束语
通过ALPHA6000系列变频在数控机床主轴上的成功应用，改变了以往依赖进口产品的局面，大大地降低了产品成本。
ALPHA6000系列变频器以其独特的性能和优越的性价比，在数控机床上得以迅速推广使用。