变频器在数控车床上的应用

工作原理
    数控车床是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电机及其拖动、自动控制与检测于一身的自动化设备。

    主轴电机通过皮带轮将动力传输到主轴箱，主轴上面装有固定工件的卡盘，卡盘上固定工件。主轴会根据当前工件的加工工艺，以一定的转速旋转，刀具根据工艺要求进给（在X轴、Z轴方向进行移动），实现工件的切削。

工艺要求
    (1)宽调速范围，0 ~ 150 Hz；
    (2)转速稳定，负载不均匀时，转速波动要小；
    (3)加减速时间短，0.5 ~ 2 s；
    (4)低频力矩大，满足粗加工要求；
    (5)过载能力强；
    (6)噪音低、振动小；
    (7)防护等级高。
    由于工艺的不断更新和要求的不断提升，未来主轴发展要求具备高转速、高精度、高稳定性，同时还需要具备定位功能。

系统方案
    本方案采用AT50系列机床专用变频器驱动车床主轴电机，开环矢量控制方式，模拟量（0 ~ 10V）给定频率，外部端子控制正反转，故障信号输出。为了更快速的减速停机，变频器需配置合适大小的制动电阻。

方案特点

    (1)低频力矩大，0.5Hz可达到150%转矩输出进行切削；
    (2)转速设定线性度好，稳速精度高，负载变化时转速波动小；
    (3)加减速时间短，带卡盘150Hz可达1s；
    (4)特殊的三防漆工艺处理，风扇焊点打胶处理，选配防尘标签，保证在潮湿、多粉尘环境下产品的可靠性。

现场照片