安徽加工中心主軸驅(qū)動系統(tǒng)的工作原理

       從一章數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動系統(tǒng)的特點(diǎn)與發(fā)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(tǒng)。加工中心對主軸的控制要求較高，既需要實(shí)現(xiàn)寬范圍無級變速，又需要在刀其自動更換時實(shí)現(xiàn)定角度停止(即準(zhǔn)停)。主軸的準(zhǔn)停可以由多種方式實(shí)現(xiàn)，交流伺服電主軸木身具有準(zhǔn)停功能，可由其自身的PLC模塊與CNC的PMC模塊共同協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)主軸的定向準(zhǔn)停，PMC僅僅發(fā)出準(zhǔn)停指令，主軸驅(qū)動系統(tǒng)可以完成準(zhǔn)停動作;而交流變頻電主軸只有調(diào)速功能無準(zhǔn)停功能.這時應(yīng)在主軸上裝設(shè)準(zhǔn)停傳感器，并利用CNC系統(tǒng)的PMC程序.由PMC軟件控制主軸系統(tǒng)的準(zhǔn)停速度和到位停止，準(zhǔn)停結(jié)束后，再將主軸恢復(fù)待機(jī)狀態(tài)。交流伺服電主軸的控制精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于變頻電上軸。控制原理上也更為復(fù)雜.在此作重點(diǎn)敘述.

一、加工中心主軸驅(qū)動系統(tǒng)的工作原理

 由于數(shù)控機(jī)床的主軸騾動功率較大，所以主軸電動機(jī)采用籠型感應(yīng)電動機(jī)結(jié)構(gòu)形式.為了檢鎖9主軸的速度或位置，須在主軸外安裝旋轉(zhuǎn)編碼器或使用主軸內(nèi)藏式編碼器。主軸驅(qū)動單元的閉環(huán)控制、矢量運(yùn)算均由內(nèi)部的計算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，主軸驅(qū)動單元的原理框圖如圖3-6;v - CNC系統(tǒng)向主軸驅(qū)動單元發(fā)出速度指令U.驅(qū)動單元將該指令與旋轉(zhuǎn)編碼器測

出的實(shí)際速度U.相比較，經(jīng)數(shù)字化的速度調(diào)節(jié)器ASR和磁鏈曬數(shù)發(fā)生器運(yùn)算，轉(zhuǎn)子當(dāng)前的希望力矩U7與希望磁鏈?zhǔn)噶縐y再分別ej實(shí)際力矩、磁鏈運(yùn)算結(jié)果U7 U,y2fll比較.且經(jīng)過力矩、磁鏈調(diào)節(jié)器運(yùn)算等效直流電動機(jī)(兩相旋轉(zhuǎn)軸系)的轉(zhuǎn)知電流分量ui:l和勵磁電流分量UL再經(jīng)過反旋轉(zhuǎn)矢量變換進(jìn)入兩相靜止軸系.經(jīng)2'3欠量變換進(jìn)入三相靜止軸系.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(fù)載三相電流跟隨希望值，就可以完成主軸的速度閉環(huán)控制.

安徽加工中心主軸驅(qū)動系統(tǒng)的工作原理

H400加工中心使用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(shù)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(xiàng)保護(hù)的監(jiān)控和診斷功能。系統(tǒng)設(shè)置的通信功能.可以通過PC一機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)停參數(shù)及運(yùn)行參數(shù)設(shè)置。該系統(tǒng)在主軸準(zhǔn)停定位時.馭動器實(shí)際上并不接受

CNC的速度命令.僅僅按照預(yù)設(shè)的準(zhǔn)停位置、準(zhǔn)停速度等參數(shù)完成位置閉環(huán)控制.