变频器在数控机床中的应用
通用变频器在数控机床主轴控制的应用
１控制 原理 任何 一 台数控 机 床 的 主轴 控制 ， 都 是 机床控制的重要组成部分 ， 使用变频器控 制 的 机床 其基 本工 作 原理 并 没有 改 变 ， 只 是 减 少 了数 控 系统 对 主轴 工 作 性 能 的 调 整， 更 具体 的 细微 处 的主 轴运 转 精度 南变 频 器 自身来 完 成 ， 变频 器更 具 备 相对 的独 立性 和通 用性 。 在 以变频 器为 主 的主轴 控 制 系统 中 ， 需 要 由控 制 系统 输 出 的启 动 与 停止 信 号 、 转 速信 号 、 报 警 信号 等 ， 再 根 据 变频 器 内部 的参数 设定 控制 主轴 的旋 转 。
公式 ： Ｉ ｎ ≥Ｋ ・ Ｉ ｍ
因 素 ，选 定 使 用 安 Ｊ ｉ Ｉ 变 频 器： Ｃ Ｉ Ｍ Ｒ — Ｇ ７ ４ ０ １ ８ ，额 定 输 出功率 ３ ２ Ｋ Ｖ Ａ，额 定 输 出 电流 ４ ２ Ａ，变 频范 围 ： ０ ． ０ １ ～ ４ ０ ０ Ｈ ｚ ，输 入 电 压 ３ ８ ０ Ｖ， 具 有 自学 习模 式 、转矩 补 偿 、 图２ Ｐ Ｌ Ｃ Ｔ ＯＯ Ｌ中 Ｐ Ｌ Ｃ程 序 节 能控 制 、 过热保 护 、 失 速 增 加正 、 反 转 和停 止 功 能 ， 互 锁 保 护 功能 ， 保护、 过 载 保护 等多 项功 能 。 手动 、 自动使 能 功 能 等 ， 增 加 在 控 制 面板 ３ ． ２ 修改 机床 电气 控 制系 统 。 将 机床 电器柜 重 新 排布 ， 取 消 原 电路 处 的主轴 状 态 的显示 。如 图 ２ ５调 试变 频器 的接触 器 、 变压 器 等 。增 加 变频 装 置 保护 根 据 机 床 本 身 的特 点 及 实 际加 工 需 开关（ ５ ０ Ａ） ， 电源 进 线 的尺 寸 应 选 择 ６ ｍ ～ 要 ，对 变频 器 内部 的相关 参 数 进行 调 整 ， １ ０ ｍ ； 增 加 上 电交 流 接 触 器 ， 增 加 制 动 模 极 限 电流 、 功率、 频率 及 块 和波 纹 电阻 ，采 用 与 Ｇ ７ ４ ０ １ ８ 变 频 器配 设定 其 控制 模 式 、 ７ ４ ０ １ ８变频 器 套的制动单元的制动 电阻 ， 最后安装变频 制 动模 式 和 保 护 方式 等 。Ｇ 具 有多 种 运行 模式 ， 数 字操 作 器 时独 立 于 器模块 ， 根据 使 用 说 明书 的 指 示 ， 在 电器 变 频器 主 机 的小 型操 作 面板 ， 具 有 中文显 柜 中 留出充 足 的散 热空 间 。 可 显示 状 态 、 输 人 数 据 。其 中 Ａ ． 在 机 床 控 制 面板 增加 一个 １ Ｏ Ｋ 的滑 示 功 能 ， Ｔ Ｕ Ｎ Ｅ为 自学 习模 式 ，是变 频 器 自动 测定 动变阻器 ， 作为主轴倍率开关 ， 为 主 轴 变 并 自动 进行 参 数设 定 的 频模 块 提供 转 速信 号 ， 在 使用 中可通 过 旋 电机 所 需 的参 数 ， 动 该开 关 ， 通 过 系统 处 理 后可 产 生 Ｏ — Ｉ Ｏ Ｖ 功能。 通 常情 况 下 ， 自学 习模 式设 定 的参 数 的 给定 模拟 电压 ， 实现 机 床 主轴 的 无级 调 并不 能 完全 适 用 ，在 电机 ห้องสมุดไป่ตู้ 际 运转 时 ， 可 速。 能会 出 现报 警 或其 它异 常 情 况 ， 此 时需 要 手动 修 改一 些参 数 。变 频 器 调试 成 功后 ， 要进 行 实 际加 工试 切 ，考 验 其 稳定 性 、 启 篙 。 动停 止 的功 率 、 制 动时 间 等相 关 的技 术 指 标。
微能WIN_V63矢量控制变频器在数控机床上的应用
频率给定通道
命令 给定通道
7(A n 给定)
( l 端子给定)
应用在数控机床驱动控制领域 , 其优越 的性能(低频转矩大 , 调速范围宽 , 稳
态 精 度 高 , 加减 速 快 , 操 作 灵活 方便 , 功 能保护全 )以及高可 靠性得 到 了充 分的 验 证 , 完 全满 足 数 控 机 床 主轴 控 制
给定通道浦波 曲线1最大给定对应频率皿
能耗 制动 电压
0 .15 (模拟纽滤波时间) 20 .0 (夕 10 对应20 . z) 0 0 陕 v ) ( 00H
68 0
加速时间
减速时间 过压失速功能允许
自 限流动作选择 动
1 (加速时间是指从零频到最大频率)
( l 减速时间是指从最大频率到零频) 0 ( 过压失速劝能关闭)
元 , 制 动 电阻 可 以 按照 表 l 选 取
4 .2 变频器配线
变 频器 配 线如 图 1 所示
表1
3 .7k w
500 W 20 0 0
制动电阻选择
7 .sk w 2 25 0W
6 5n
其中X I X Z 分别设定为端子急停
11kw 33 00 W
43 0
5 .sk w 16 50 w
890
控 制精 度高 , 超 静音 运行控 制 程Pl 简易 PL C 摆 频运 行 内置 过 16 段 多 时起动转 矩能够达 到 15 % 以上 ; 载波频 0 率范 围 1一 H z , 有 效 的减小 了主轴 系 16k 统的 啸叫 音 ; 提 供两路 标准 的 0 一 V 模 o r 拟量接 口( l 电压 0 一 V , A IZ 电压 / 电 l A 1O 流可选 压1OV 用月 Il I 二 能够与 大多 20 lA X ), 数数控 系 统接 口兼容 , 通 用性 强 ; 过 负 载能 力强 , 巧0 % 以上额 定输出 电流超 过 2 分钟 ; 提供 多功能的输 出端 子信号 , 例 如零速 信 号 , 运 转 中信号 , 速度 到达 信 号 , 故 障指 示 , 满足 系统 对于 主轴速 度 状 态 的监控 ; 自动转 矩补偿 , 满 足机 床 主轴 在 低 速 情 况 下 的 加 工 需 求 ; 标 配 R S 4 85 通讯 接 口 , M O D B U S 通讯协 议 , 附有专用 咒 机调试 软件 ; 静 止和旋转 两 种 电机 参 数 自动 整定 功能 , 在线 识别 电 机参 数 , 保 证 系统 的 稳 定性 和 精确 性
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。
浅谈PowerFlex4变频器在数控机床中的应用
时 风窃才运 行 ，减小 电动饥 的电磁噪 声达纠 静音运行 。 （ ）过 负载 能 力强 ，１ ０ １ ０ ％额 定输 电流 超 过 ５
】 ｉ，２ ０ ａ ｒ ｎ ０ ％额定输 出电流超过３ 。 ｓ
仉速 度控制 ．它是Ｐ ｗｅ Ｆｃ 变频器系列中尺寸最小 、 ｏ ｒ ｌｘ
最 经济 有效的 一个成 员。 变频器 可以 提供 的额定 ｊ 力
一
（ ）杰 出优 秀的起 动转 矩相加速 性能． ６ 电流精 度 和 数字输 入响 时间 ， 对转矩 变化快速 响应 ，高速模式
可将响应时间提高至 １ｍｓ ０ 。 （ ）提 供多功能的输 出端 信 号 ，如速度到达 信 ７ ‘
，
故障指 示 ，满 足系统 对 丁主轴速 度状态 的监控 。 （ ）Ｄｒ ｅＥ ｐｏｅ干Ｄｒ ｅＥ ｅ ｕｉｅ ８ ｉ ｘ １ｒｒｕ ｉ ｘ ｃ ｔ 软件提供了 ｖ ｖ ｖ
参数 以外 ，还 能够检测出空载 电流 ，这几个参数对于矢 量控制 能够 表现 出较高的性能非常重要 ，这 个过程 会持 续 卜几秒钟 时间。在执行 自整定功能前 ，一 定要确认 电 一 动机 侧是 否没有任何连接 ，包括减速皮带 。
ｒ 是 集机械 、电气、液压 、气动 、微电子等多项技 术 末，
为一体的机 电一体化 ＿品 ，是机械制造设备中具有高精 产 度、高效率 、高 自动化和高柔性化等优点的］ 作母机 。
（ ）安装方便 ，灵活的防护 外壳和安 装选 项 ，可 ２
直按卡装十ＤＩ Ｎ导轨 。 （ ）无传感 器矢 量控制性能 符合各种类 型应用场 ３
３ ．应用效果
数控 机床 的 ｊ 轴传 动结构 一般 采用 交流 电动机 和 二
率和 电爪等级 分别为０２ ． ｋ ０２ ～５ｈ ）Ｈ ２ Ｖ、 ｌ～３７ Ｗ（．５ ｐｆ １０
数控机床主轴驱动变频控制
数控机床主轴驱动变频控制一、前言数控机床是传统机床向智能化方向发展的结果，其操作简单、精度高、效率高等特点，使得其在现代制造业中大有用处。
数控机床中的主轴驱动控制是其中的一个重要环节，其精度和可靠性对整个机床的操作效果有着至关重要的作用。
本篇文档将主要介绍数控机床主轴驱动变频控制相关知识。
二、数控机床主轴驱动变频控制的原理数控机床的主轴驱动控制系统主要是由相关电气元件组成的变频器控制系统。
变频器就是将市电通过整流、滤波、逆变后输出一定的频率、电压并控制电机转速的电子装置。
在数控机床的主轴驱动系统中，变频器通过对电机控制进行电压和频率的调整，来实现主轴的旋转，进而控制其转速和输出功率。
变频器输出的频率、电压均可调整，因此可以通过控制变频器的输出，来实现对主轴的速度调节。
电气控制系统通过实时监测机床运行状态、主轴运行状态、机床速度、主轴转速等信息，根据预先设定的运转条件，通过控制变频器输出的电压、频率实现对机床的工作状态并实现对主轴的速度调节。
三、数控机床主轴驱动变频控制的优点与传统机床的主轴驱动方式相比，数控机床主轴驱动变频控制有诸多优点，主要体现在以下几个方面：1.可调性强：通过对变频器的控制，可以实现精确的主轴转速调节，可以满足不同需求的工件加工。
2.精度高：由于采用了电气控制系统，可以实现主轴转速的精确控制，进而实现加工精度的提高。
3.效率高：数控机床主轴驱动变频控制由于能够实现电气控制，减少了机械传动过程中的机械损耗，因此其效率远高于传统机床主轴驱动方式。
4.运转平稳：变频器可以调节输出电压和频率，可以进一步实现对主轴转速的控制，从而实现机床运转的平稳。
四、数控机床主轴驱动变频控制的应用数控机床主轴驱动变频控制技术的应用相当广泛，可以应用于各种数控机床类型，包括数控车床、数控加工中心、数控铣床等。
特别是在高速、高精度、高效率的加工应用中，其优势更加明显。
五、数控机床主轴驱动变频控制的维护和保养为了确保数控机床主轴驱动变频控制系统的长期稳定运行，必须进行日常的维护和保养。
iNVOEE VC610系列变频器数控机床应用快速设定指南v1..03(中文版)
ｉＮＶＯＥＥ VC610系列变频器数控机床应用——— 快速设定指南v1.03基本接线图系统安装完成后，且用户参数已恢复出厂值（新机不用执行此操作，[F07.05]=4可用于将所有用户参数恢复出厂值），进行如下3个步骤即可保证系统正常运行： 步骤1：设定电机特性参数：(对于没有铭牌的电机，可用相应功率等级的出厂默认值)按照电机铭牌参数准确输入F02组参数：电机额定频率[F02.01]（通常情况下为50.00Hz ）、电机额定电压[F02.02]（通常情况下为380.0V ）、电机额定电流[F02.03]、电机额定转速[F02.05]（4极电机一般为1440RPM ，6极电机一般为960RPM ）。
注意：请尽量按照实际的电机铭牌参数设定该组参数，准确的铭牌参数有利于控制特性的提升，错误的参数会导致力矩丢失甚至无法正常运行。
提高电机额定电流[F02.03]的设定并不能提高转矩输出。
电机空载电流[F02.04]不用手工设定，变频器会通过自学习自动设定。
步骤2：电机参数自学习：1） 设定[F02.06]=1，让变频器进入电机参数学习准备状态，此时面板显示“P.tESt ”；2） 通过系统启动变频器（亦可通过修改[F01.00]=0，用面板启动，结束后将[F01.00]=1，重新设定为外部端子控制），变频器开始自动学习电机参数。
如果电机参数学习成功，面板显示“SUCCE ”，[F02.06]会自动被改回0；若失败，[F02.06]会保持1，下次启动后会再次进入电机学习状态。
注意：通过参数自学习操作，变频器可以自动测试并保存电机铭牌参数以外的电机内部参数，提高电机输出转矩及运行特性。
学习过程可以不拆卸主轴皮带，但最好将机床档位打到最低档位（接近空载）或挂空挡，以获得最佳学习效果。
更换电机后需要重新设定电机特性参数和做自学习。
电机参数学习刚开始时主轴保持静止（大约6秒钟），随后主轴会自行加速运转，学习完成后主轴会自行减速停止。
EM303B变频器机床主轴应用调试
表1：机床主轴应用需要设置的相关参数
功能代码
功能代码名称
功能代码参数说明
单位
参数设置
属性
F0-02
驱动控制方式
0：V/F开环控制
1：保留
2：无PG矢量控制0
3：无PG矢量控制1
3
〇
F0-04
启动停车控制选择
0：本机键盘
1：外部端子
2：计算机通讯
1
〇
F0-05
端子启动停车选择
个位：保留
十位：能耗制动选择
0：制动电阻无效
1：制动电阻运行时有效
2：制动电阻上电时有效
百位：保留
千位：过压失速保护方式
0：无效
1：保留
2：有效
0010
〇
5.制动电阻选用表
变频器型号
电机功率
（KW）
电阻阻值
（Ω）
电阻功率
（W）
连接电阻的导线
（mm2）
EM303B-0R7-3B
0.75
360
200
1
EM303B-1R1-3B
1.EM303B变频器机床主轴应用的特点
●SVC控制0.5Hz，150%额定转矩输出，确保机床在低速时有强劲的切削力；
●优异的快速加、减速能力，自动限流，自动稳压，实现机床的高性能、高可靠性；
●调速范围最高可达600.00Hz，完全满足数控车床的高频运行要求；
2.连接线示意图
3.数控机床应用调试步骤
0：RUN运行F/R正/反
1：RUN正转F/R反转
2：RUN常开正转Xi常闭停车F/R常开反转
3：RUN常开运行Xi常闭停车F/R正/反转
SPWM变频器FR-A540在数控机床上的应用
SPW变频器FR-A540在数控机床上的应用SPWM变频器/FR-A540/数控机床1 引言随着交流调速技术的发展，目前数控机床的主轴驱动多采用交流主轴配变频器控制的方式。
变频器可分为交一交变频和交一直一交变频两种。
交一交变频，利用可控硅整流器直接将工频电变成频率较低的脉动交流电，这个脉动交流电的基波就是所需的变频电压。
交一直一交变频方式是先将交流电整流成直流电，然后将直流电压变成矩形脉冲波电压，这个矩形脉冲波的基波就是所需的变频电压。
这种调频方式，所得交流电的波动小，调频范围宽，调节线性度好。
目前，数控机床都常采用SPWI交—直一交变频器。
2 SPWME频器结构原理spwh a频器是目前应用最广、最基本的一种交一直一交变频器，也称为正弦波pwr变频器，具有输入功率因数高和输岀波形好等优点。
SPW哌频器的基本组成SPWM^频器主要由整流器、中间直流环节、逆变器和控制电路组成，如图1所示。
整流器主要是将电网整流成直流；逆变器是通过三相桥式逆变电路将直流转换成任意频率的三相交流；中间环节由称为储能环节，来缓冲运行中的无功功率；控制电路主要是完成对逆变器的开关控制，对整流器的电压控制以及完成各种保护功能。
控剧唱路图1 SPWM变频器的基本组成三相电压型SPW M频器的主回路三相电压型SPW变频器的主回路如图2所示。
该回路由两部分组成，左侧的桥式整流电路和右侧的逆变器电路，逆变器是核心。
桥式整流电路的作用是将三相工频交流电变成直流电；逆变器则是将整流电路输岀的直流电压变成三相交流电，控制电机的运行。
整流之后，并联一个大容量的电容G,来实现直流输岀电压具有电压源特性，内阻很小，使逆变器的交流输岀电压被箝为矩形波，与负载性质无关。
直流回路电感L d起限流作用，电感量很小。
图2 三相电压型SPWI变频器的主回路SPWM原理SPWM波就是把正弦波分成2N等分，然后把每一等份的正弦曲线与横坐标所包围的面积都用一个与此面积相等的等高矩形脉冲来代替，这样就得到2N个等高而不等宽的脉冲。
海浦蒙特HD30矢量变频器在数控机床上的应用
海浦蒙特HD30矢量变频器在数控机床上的应用1 引言随着电子信息技术的发展，世界机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代，其中数控机床就是代表产品之一。
数控机床是制造业的加工母机和国民经济的重要基础。
它为国民经济各个部门提供装备和手段，具有无限放大的经济与社会效应。
主轴是数控机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，提升加工质量有着重要的作用。
采用变频器构造的主轴驱动系统可以实现无极调速，并具有调速范围广，结构简单，节约成本等优势，在机床上使用非常普遍。
海浦蒙特HD30系列变频器以其优越的性能和高可靠性，在数控机床的应用方面取得了优异的效果。
2 数控机床主轴驱动的技术要求数控机床主轴驱动是数控机床的重要组成部分，对于驱动系统具有以下技术要求：可以实现快速加减速：通常数控机床的加减速时间要求比较短，一般在1~2s左右，因此对变频器的动态性能要求较高。
需要在低速时具有强大过载能力：要求变频器具有可靠的过载保护功能。
在低速时能够提供足够的转矩输出：根据数控机床的工作特点，一般要求主轴驱动系统在1~2Hz可以输出150%额定转矩。
稳速精度高：对于高速旋转的主轴电机，速度波动过大将会影响工件的加工质量，因此对于驱动系统的速度稳定性要求很高。
接口方便：一般数控机床控制运行命令来自端子给定，频率给定指令来自模拟量，因此要求变频器有匹配的端子和模拟量接口。
3 HD30矢量控制变频器简介HD30系列矢量控制通用变频器是深圳市海浦蒙特科技有限公司研制的新一代矢量控制变频器，具有低速转矩能力强，控制精度高，超静音运行控制。
内置过程PID、可编程模拟量曲线、16段多段速运行，逻辑可编程输入输出端子，多频率给定通道设计等特色功能，把通用需求和行业用户的个性化需求有机地结合起来，提供了高集成的一体化解决方案。
同时具有很强的电网和环境适应能力，可靠性高，操作简单方便。
4 HD30矢量变频器特点HD30系列变频器根据数控机床主轴驱动系统的技术需求，具有众多针对性优点：1．具有可靠地过载保护能力，可以可靠输出150%以上额定输出电流超过2分钟；2．0.5Hz时起动转矩能够达到180%以上，满足机床主轴驱动低速大转矩的需求；3．至少两路标准的模拟量输入接口（AI1电压0~10V，AI2电压/电流可选-10V~+10V/0~20mA DC），能够与大多数数控系统接口兼容，通用性强；4．采用最新算法，使模拟量输入具有高线性度和高精确度；5．输出端子逻辑可编程。
变频器在工作机械中的应用
变频器在工作机械中的应用随着科技的迅速发展，现代工业领域中各种机械设备也在不断更新换代。
变频器作为一种能够实现电动机调速的装置，被广泛地应用于工业自动化的生产中。
本文将探讨变频器在工作机械中的应用，以及其在机械控制方面所起的重要作用。
一、变频器的基本工作原理变频器是一种将电源交流电转变成直流电，再通过变频电路将直流电转换成不同频率的交流电，进而控制三相异步电动机转速的装置。
它通过改变驱动电动机的输出频率和电压，达到实现电动机调速的目的。
变频器的基本组成元件包括直流电源、中间电路、逆变电路和控制电路四部分。
二、变频器在机械控制中的生产应用1.风机和水泵在一些大型机械中，如工业风机和水泵，由于生产过程的复杂性和安全性，需要不同的速度来保持稳定的输出。
通过变频器控制电机的转速，能够调整设备的运行效率，实现控制精度和节能效果的提高。
2.压缩机压缩机是一种用于空气和油气的过滤、分离、压缩和输送的重要设备。
通过变频器的控制作用，电机输出的功率和转速可以根据生产设备的实际需求进行调整和控制。
相较于传统的定频控制系统，利用变频器技术能够达到更加精细灵活的控制操作。
3.卷绕机卷绕机是一种在生产生活中广泛应用的机械设备。
掌握变频技术的控制方法能够有效地解决它们在生产实践中遇到的难题，如过程控制、速度自适应和质量控制等方面。
利用变频器控制技术，可以使卷绕产品的质量有所提高，也可以极大地提高自动化程度，提升生产线的效率。
4.机床在现代制造业中，对机床的要求越来越高。
利用变频器可以有效地改善机床的调速性能，提高加工精度和性能。
实现数控机床运行全程调速，提高生产效率和产品质量。
三、总结变频控制技术作为现代工业的一个重要分支技术，已经得到了广泛的应用和发展。
在工业控制中，变频器的应用越来越受到人们的重视，尤其是在机械控制领域中。
随着制造业的不断更新升级，使用变频器技术的生产设备将会越来越多，它们将会成为更有效的、可持续、高效和环保的选择。
富凌BD330系列变频器在数控机床上的应用
BD330系列变频器在数控机床上的应用
引言
在机械制造业中，用普通机床加工复杂的零部件或具有较高精确度的批量产品时，需要熟练的技术工人手工操作来完成，这种效率低下的传统加工方式已无法满足现代制造业的需求。
随着计算机技术的飞速发展，先进的加工中心和数控机床应运而生，逐渐成为主流的工具机床。
在机床的主轴调速系统中，传统复杂的齿轮箱式分级调速方式已不能满足要求，所以采用更为先进的变频无级调速方式尤为重要。
对于普通三相异步交流电动机，无速度传感器矢量控制变频器BD330，能获得高达150%的启动转矩，可实现在线和离线电机参数自动识别，调速范围宽，低速时转速波动小，保证了机床系统的稳定性和精确度。
数控机床的功能需求：
◆数控机床的核心是数控操作系统，变频器是受数控操作系统控制来实现机床主轴无级调速，以实现不同的加工工艺
◆低转速高转矩，能保证在100r/min速度下正常切削工作
◆转速稳定，不丢转。
在加工螺纹过程中要求转差范围在几转之内，转差过大会造成螺纹的螺距不均，不能实现螺纹加工
◆端子控制作为命令源，二线式端子控制:正转命令、反转命令
◆转速由数控系统输出0～10vdc信号给定，外部模拟量控制
◆加速和减速时间短，一般在1s，需要配制动电阻
l BD330具有以下独特的优点:
◆起动、停止平稳，调速范围大
◆工作可靠，能长期连续稳定运行
◆操作简单方便，维护量小
◆输出特性能满足数控机床电机的要求
变频器接线与调试：
l接线图
综上所述，富凌BD330变频器满足了数控车床对主轴的调速要求，实现了数控机床加工工艺要求。
安川CIMR-VA4A0005变频器在数控机床的应用
Ｓ ６由列 表 可知 其 功 能 ， 滑 动 电 阻 用 来 调 节 其输 出 电 流 （ 扭矩 ） 大
小， 端子 ＭＢ是变频器的故障输 出 ， Ｐ １ 表示 卡盘卡紧监测点 ， 当 电流 （ 扭矩 ） 到达设定值 时 ， Ｐ １ 点 的信号 由 ０变 为 ｌ ， Ｐ ２是第 二
动侦测 电机动态运转 的参数并做出相应调整 ， 以保证电机在最高 效率状态下运转 ， 因此 ， 无速度传感器矢 量变频器可以代替交流
速度 第一电机 ０ ％速 第一 电机低速
ＯＦＦ ０Ｎ ＯＦＦ
０Ｎ
第一 电机 中速 第一 电机高速
Ｏ Ｆ Ｆ Ｏ Ｎ 第二电机 Ｏ ％速 第二 电机速度
使性能下降 、 稳定性变差 ， 速精度受转差率及负载 的影响 ， 无法精
确控制电机的实际转速 ， 存在控制精 度低 、 动态性 能差 、 故 障率
０Ｎ
高、 控制功能少等缺点 ， 而且提高定子电压的补偿难 以完全与负
载匹配 ， 低速转矩不足。因此， ｖ ／ Ｆ 控制变频器尤其不适用于诸如 数控机床主轴 、 伺 服等要求高精度 、 快响应的传动机械 。Ｃ Ｉ ＭＲ — Ｖ Ａ ４ Ａ ０ ０ ０ ５ （ ＨＤ １ ． ５ ｋ Ｗ） 变频器采用先进的无速度传感器矢量控 制技术 ， 电机在低速时转矩大 ， 且速度精度高 ， 功能齐全 ， 能够 自
速度指令 １速度指令 ２第＝ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 电机选择 速度指令 ３
０ＦＦ
关键词 ： 安川变频器 ； 松本 电动卡盘 ； 三共刀架 ； Ｐ Ｌ Ｃ Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． １ ６ ６ ２ １ ￣ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ｌ ０ ０ １ — ０ ５ ９ ９ ． ２ ０ １ ； ． ０ １ ． ２ ７
惠丰变频器在经济型数控机床上的应用
《 电机与控 制应用》 行业 信息
在该系统中 ， 变频器采用外部端子控制 ， 数控 系统发出的直流 ０～１ ０Ｖ信 号通过变频器 的 Ａ １ Ｎ、
Ａ ２ Ｇ Ｄ端 子送 人变 频器 ， 而实 现 数 字量 设 定 转 速对 模 拟 量 变 频 输 出 的控 制 。 电机 转 速 的高 低 由 Ｎ 、Ｎ 从
（ ）变频 器具 有 电压 （ Ｃ０— Ｄ ５ Ｄ ５Ｖ，Ｃ０—１ 、 流模 拟输 入 接 口， 以较好 地 匹 配 数控 系统 的 ０Ｖ） 电 可 控制信号 。
３ 惠 丰变频 器 的应 用
浙江坎门机床厂主要生产各类经济型简易数控机床 ， 其调速用 的电磁离合器损坏率较高。了解 到 变频调速系统具有 以上优点后 ， 该厂改用惠丰变频器实现变频调速 。改造后的系统构成如图 １ 所示 。
Ｆ １ ｌ５
５． ０Ｓ
注 ： ．Ｆ １ 、 ８ ８用 于 调 整 电机 的 最 高 转 速 ； １ １１ Ｆ ０
２ １４ Ｆ ．Ｆ 、 １５用于调整 电机达 到最高转 速需要 的时 间； １ １ ３ ５３Ｆ０ ．Ｆ １ 、５ ２用于调整 电机在低速时输 出力矩 的大 小；
４ 针对以上参数设置 ， ． 最终用户 可根据现场实际需要作微量调整 。
１ 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 ：
（ ）齿轮箱 变 速时 ， 矩 的变 化与转 速 的变化 成反 比 。若不 计 齿轮 箱 的损耗 ， １ 转 则在 全功 率范 围 内都
具 有恒功 率 的特 点 。
（ ）低速时 ， ２ 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
数控机床的主轴速度调节方法
数控机床的主轴速度调节方法数控机床是现代制造业中常用的一种高精度加工设备，而主轴是数控机床的核心部件之一。
主轴驱动系统的速度调节方法对于数控机床的加工质量、效率和稳定性具有重要影响。
本文将探讨数控机床主轴速度调节的几种常见方法。
首先，传统的主轴速度调节方法是通过变频器进行调节。
变频器是一种用于改变交流电源频率的装置，可以实现主轴电机的转速调节。
通过改变变频器的输出频率，可以改变主轴电机的转速。
变频器调节主轴速度的优点是调节范围广，可实现连续无级调节，并且具有较高的转速控制精度。
然而，传统变频器调节系统对于主轴负载变化响应较慢，且需要较长的响应时间，不能满足高速、高精度加工的要求。
为了解决传统变频器调节系统的局限性，近年来发展了一种新型的主轴速度调节方法，即磁滞无刷直流电机调速。
这种调速方法通过使用具有磁滞特性的无刷直流电机，实现对主轴速度的快速调节。
磁滞无刷直流电机调速系统具有快速响应、高精度、高效率等优点。
通过调节电机驱动器的激励电流，可以实现对主轴速度的精确控制。
磁滞无刷直流电机调速系统对于高速加工和精密加工具有较好的适应性，广泛应用于现代数控机床中。
除了传统的变频器调节和磁滞无刷直流电机调速方法，还有一种常用的主轴速度调节方法是采用伺服电机驱动系统。
伺服电机驱动系统是一种能够根据控制信号精确控制电机转速和位置的控制系统。
伺服电机通过反馈装置（如编码器）实时监测主轴转速，并与控制系统进行闭环控制，实现主轴速度的精确调节。
伺服电机驱动系统具有转速控制精度高、响应速度快、稳定性好等优点。
在要求高精度、高速度加工的数控机床中，伺服电机驱动系统被广泛应用。
此外，还有一些其他的主轴速度调节方法，如PID调节、开环控制等。
PID调节是一种基于比例、积分、微分三个控制参数的调速方法，通过调整这些参数来实现对主轴速度的控制。
开环控制是指在不考虑系统反馈的情况下对主轴速度进行调节，较少应用于数控机床中。
综上所述，数控机床主轴速度的调节方法多种多样，根据具体的应用场景和要求选择合适的调节方法对于保证数控机床的加工质量和效率至关重要。
日立SJ300高性能矢量型变频器在数控机床上的应用
４ Ｓ ３０ Ｊ ０ 变频器 在机床 主轴上的应用
４１变频器选型 ．
（ ： ￥ 接地端子。 － ３
噩
例 如零速信号， 速度到达信号， 故障指示，满 足系统 对 于主轴 速度状态 的监控 ： 自动转Ｓ ￣ 偿，满足机 床 ＥＩ ＂ 主 轴在 低 速情 况 下 的加工 需 求 ： 配 Ｒ ４ ５通讯 接 标 Ｓ８ 口 ： 时停 电后按 原定减速 时间停止， 有效 的避 免 了 瞬
１ ｓ 用，需要外接制动 电阻。 －２ 作
制 单元 采用先 进的 Ｄ Ｐ数字 信号处 理器进 行高精 度 Ｓ
计 算） 以及高可 靠 性得 到 了充 分的验 证，完全 满足 ，
数控机床 主轴控 制。
【 关键 词】 变频器、数控机床 、主轴
一
（）频率指令和运行指令 ２ 般 数控机 床控制运行命令来 自端 子给定，频率
选用矢量型控制变频器， 一般动态响应速度较快，
水平 的重要标 志之一。 主轴是 车床构成 中一个重要 的 同时能够根据 负载 自动调整速度。 部分，对于提高加 工效率 ，扩 大加工材料范 围，提升 （）低频力矩大 ４ 加工质量有着重要 的作 用。 目前，无极变速系统主要 有变频主轴 系统和伺服 主轴系统两种，一般采用直流 或交流主轴 电机。 由于 主轴电机 调速范 围广，又可无 极调速，使主轴箱 的结构 大为简化。由于变频器 的高 性价 比，所 以变频 器在 车 床上 使 用非 常普 遍。 日立 Ｓ ３ ０高性能矢量变频器 以其独特 的性能和优越 的性 Ｊ０ 价比，在数控机 床的应 用比较广泛。 要求 １ Ｈ －２ ｚ能够达到 １ Ｏ 额定转矩 以上。 ％ ５
时具有 ２ ０ 高转矩，在线 自整定功能可 实时地获得 ０％ 当前电机运行条件 下的电机 参数。多功能包含更 多应
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2018年2月西部皮革理论与研究
变频器在数控机床中的应用
李同成，孙志华，张冰
(山东滨州渤海活塞有限公司，山东滨州256602)
摘要：随着科技和经济的快速发展，数控机床也得到了迅速地应用和推广。
由于数控机床加工范围广，不同的工件，不同 的工序，使用不同的刀具，要求机床的执行部件有不同的运动速度，因此要求机床的主轴能够进行调速。
机床的主轴有很大一部 分都应用了变频器控制，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的电气设备，避免直接启动给机械设备造 成冲击，从而引起机械故障。
本文就从变频器的工作原理和应用选型、基本参数的配置与优化、运行过程中存在的问题及其对策 这几个方面来应用和维护它。
关键词：变频器；数控车床；工作原理；参数；频率；维修
中图分类号：TP212 文献标志码：A文章编号：1671 -1602 (2018) 02 -0101 -01
1变频器的工作原理及应用选型
1.1变频器的工作原理
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另 一频率的电能控制装置。
我们现在使用的变频器主要采用交一直一 交方式，先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把 直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。
变 频器的电路一般由整流器件、中间直流部分、逆变器件和控制器件 4个部分组成。
1. 2 变频器的应用选型需注意以下几点：
1)采用变频器的目的；
2)变频器的负载类型；
3)变频器与负载的匹配问题；
许多数控机床因在加工过程中需要无级变速，所以主轴采用变 频器控制。
例如：主轴电动机功率11K W，根据设备的特性和功率 选用了 A T V71H D11N4Z383型电动机用变频器，因其功率较大，我们在选用所配制动电阻的同时一并选用了相应的制动单元以提高其 制动能力。
根据机床的功能、负载及其匹配选用合理的变频器不仅 达到了机床的设计要求，而且提高了机床的性能，延长了其使用 寿命。
2基本参数的配置与优化
变频器功能参数有很多，一般都有数十个甚至上百个参数供用 户选择。
在实际应用中，没必要对每一个参数都进行设置和调试，多数只要采用出厂设定值即可。
但有些参数由于和实际使用情况有 很大关系，并且有的还相互关联，因此要根据实际进行设定和调 试。
由于不同类型变频器功能有所差异，而相同功能参数的名称也 不一定相同，以我们现用的施耐德变频器基本参数名称为例。
2.1加减速时间
将加减速电流限制在变频器过电流容量以下，不使过流失速而 引起变频器跳闸；加减速时间设定要点是：防止平滑电路电压过 大，不使再生过压失速而使变频器跳闸。
在调试中经常采取按负载 和经验先设定较长加减速时间，通过起、停电动机观察有无过电 流、过电压报警；然后将加减速设定时间逐渐缩短，以运转中不发 生报警为原则，重复操作几次，便可确定出最佳加减速时间。
2. 2 转矩提升
转矩提升又叫转矩补偿，是为补偿因电动机定子绕组电阻所引 起的低速时转矩降低，而把低频率范围V/F增大的方法。
设定为自 动时，可使加速时的电压自动提升以补偿起动转矩，使电动机加速 顺利进行。
如采用手动补偿时，根据负载特性，尤其是负载的起动 特性，通过试验可选出较佳曲线。
对于变转矩负载，如选择不当会 出现低速时的输出电压过高，而浪费电能的现象，甚至还会出现电 动机带负载起动时电流大，而转速上不去的现象。
2. 3 电子热过载保护
为保护电动机过热而设置，它是变频器内C P U根据运转电流值 和频率计算出电动机的温升，从而进行过热保护。
2.4频率
即变频器输出频率的上、下限幅值。
频率限制是为防止误操作 或外接频率设定信号源出故障，而引起输出频率的过高或过低，以防损坏设备的一种保护功能。
在应用中按实际情况设定即可。
此功 能还可作限速使用，将车床限制在一定速度内，不会因为速度过高 损坏机床和危险事故的发生。
3运行过程中存在的问题及其对策
3.1过载
过载是变频器比较频繁的故障，平时看到过载现象我们首先应 该分析一下到底是电机过载还是变频器自身过载，由于马达过载能 力较强，只要变频器参数表的电机参数设置得当，一般不会出现电 机过载。
而变频器本身由于过载能力较差很容易出现过载报警。
变 频器过载经常是因为加速时间短、直流制动量大或电网电压太低等 原因引起，一般可以通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网 电压等解决。
3.2过
过流是变频器报警最为频繁的现象。
当电流过大时变频器启动 过流保护，变频器停止工作。
我们首先要排除由于参数问题而导致 的故障，可以从外部电器和变频器本身分析过流原因。
3.3过压、欠压
过电压报警一般是出现在停机的时候，其主要原因有可能是减 速时间太短或制动电阻及制动单元损坏造成的。
而欠压也是我们在中经 到的 题，要 为 电太 ，流
路损坏或可控硅三路中有工作不正常的都有可能导致欠压故障的出 现，也有可能主回路接触器损坏导致直流母线电压损耗，在充电电 阻上面有可能导致欠压。
当遇到过压、欠压故障时，应先检查检测 电路是否完好，然后再对外部电源进行检查。
3.4过
过热也是一种比较常见的故障，主要原因：周围温度过高；风 机堵转；温度传感器性能不良；马达过热。
例如：一台数控车床主 轴采用施耐德变频器，操作者反映在运行半小时左右报警。
由于运 行一段时间后才有故障，所以温度传感器坏的可能性不大，可能变 频器的温度确实太高，通电后发现风机转动缓慢，防护罩里面堵满 了很多灰尘，经打扫后开机运行良好，运行数小时后没有再报此。
4 Q束语
在数控机°床的使用过程中，会遇到许多关于变频器的问题，造 成变频器故障的原因也是多种多样。
以上只是本人在实践中的一点 心得，还需要我们不断学习，总结经验教训，更好地利用变频器服务于生产。
参考文献：
[1]原魁.变频器基础及应用[M].冶金工业出版社.
[2]韩安荣.通用变频器及其应用[M].机械工业出版社.
101。