分析在数控机床上应用变频器控制的技术要求

一、引言

数控机床是近30年来包含了机械、电气、液压、气动、微电子和信息技术领域技术的机电一体化产品。在现代机床生产中，通常采用多电机驱动，主轴和各进给系统由各自的电机驱动。由于机床加工范围广，工件不同，工序不同，刀具不同，要求机床的执行部件有不同的运动速度，所以机床的主运动要能无级调速，主轴调速系统一般采用交流主轴系统。

伴随着变频调速技术的发展，交流数控机床主轴的拖动需求，可以通过数控机床变频器很好地满足，主驱动电机带动主轴转动，或者通过皮带传动和主轴箱中的减速齿轮带动主轴转动(以获得更大的扭矩)。因主轴电机调速范围广，可实现无级调速，大大简化了主轴箱结构。

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）动态响应速度快，转矩稳定精度高：能够实现很好的动态响应效果，根据负载的变化迅速作出响应，通过输出转矩的变化，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比较短，加速时间取决于变频器的性能，减速时间取决于外部制动电阻或制动单元。

（4）稳定性高：变频器故障率低，运行稳定可靠

（5）电磁兼容问题：数控机床是工业应用环境，既要求变频器本身抗干扰能力强，又不干扰外围控制设备。

三、总结：

从变频器的工作原理可知，变频器的输出含有谐波成分，如果在使用中处理不当会对其他设备造成干扰，在数控机床上*易受干扰的设备是 CNC控制器。当数控控制器受到干扰时，系统就无法正常工作。尤其是数控机床变频器中的频率指令和运行指令也会受到干扰，干扰严重时会导致频率指令不稳定、变频器误操作等。对于这类问题的解决方法是：变频器出厂时必须进行严格的 EMC测试，采用 EMC测试合格的变频产品。