加工中心直流和交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

目前國內(nèi)外中加工中心的伺服高檔數(shù)控系統(tǒng)均采用電氣準(zhǔn)停控制。

一、加工中心直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

直流主軸驅(qū)動(dòng)多采用品閘管調(diào)速方式，直流進(jìn)給伺服系統(tǒng)是由速度環(huán)和電流環(huán)構(gòu)成的雙環(huán)控制系統(tǒng)來控制直流主軸電動(dòng)機(jī)的電樞電壓，主軸電動(dòng)機(jī)采用他勵(lì)式電動(dòng)機(jī)，勵(lì)磁繞組與電樞繞組相互獨(dú)立。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速從最小值到額定值，保持勵(lì)磁電流不變，實(shí)現(xiàn)調(diào)壓調(diào)速，屬于恒轉(zhuǎn)矩控制;從額定值到最大值，勵(lì)磁電流減小，實(shí)現(xiàn)調(diào)磁調(diào)速，屬恒功率控制。

二、加工中心交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

隨著交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，目前數(shù)控機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)多采用主軸電動(dòng)機(jī)配變頻器的控制方式。電網(wǎng)端逆變器由六只晶閘管組成的三相橋式全控整流電路組成，該電路可工作在整流狀態(tài)，向中間電路直接供電，也可工作在逆變狀態(tài)，完成能量反饋電網(wǎng)的任務(wù)。負(fù)載端逆變器由帶反并聯(lián)續(xù)流二極管的六只功率品體管組成。通過磁場計(jì)算機(jī)的控制，負(fù)載端逆變器輸出的三相正弦脈寬調(diào)制(PWM)電壓，使電動(dòng)機(jī)獲得所需的轉(zhuǎn)矩電流和勵(lì)磁電流。輸出的三相PWM電壓幅值范圍為0～430V，頻率調(diào)節(jié)范圍為0～300Hz。在反饋制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)能量通過交流器的六只續(xù)流二極管向電容器充電，當(dāng)電容器上的電壓超過600V時(shí)，通過控制調(diào)節(jié)器和電網(wǎng)端逆變器把電容器上的能量返回電網(wǎng)。