变频器在数控机床中的应用探讨
变频器在数控机床控制中的应用
变频器在数控机床控制中的应用随着科技的发展和企业对生产效率要求的不断提高，数控机床作为现代化生产的代表，将越来越广泛地应用于各种制造领域。
而作为数控机床的重要部件之一，变频器在数控机床控制中的应用也日益受到关注和重视。
一、变频器的工作原理变频器是电机控制的电子器件，它通过调节交流电源输入电压的频率和大小来控制电机的转速和运行方向。
变频器主要由整流器、滤波器、逆变器和控制单元组成，其中，整流器将交流电压变为直流电压，滤波器可以滤掉高频噪音，逆变器将直流电压转化为高频交流电压并输出给电机，控制单元则负责控制变频器的运行参数和保护电机的安全运行。
二、变频器在数控机床中的应用1. 控制主轴转速数控机床的主轴是数控机床加工的重要组成部分，它的高低速度直接影响到加工成品的质量和加工效率。
而通过变频器可以精确地控制主轴的转速，使得数控机床可以在不同的加工工艺条件下达到最佳的加工效果，因此在数控机床中，变频器通常被用来控制主轴的转速。
2. 节能降耗传统的变速方式采用机械变速或者液压变速，虽然也可以实现调整主轴的转速，但是无论是机械变速还是液压变速，都存在着一定的能量损耗，这种能量损耗对于工厂的能耗和生产成本会造成不小的影响。
而采用变频器来调节主轴转速，则可以达到节能降耗的目的。
3. 提高运行精度数控机床加工时需要完成数控程序的准确控制，而程序中不同的加工过程可能需要不同的转速，如果采用传统的机械变速或者液压变速控制，则难以达到精确的调控效果，而通过变频器可以精确地控制主轴的转速，从而提高机床的加工精度。
4. 增强运行稳定性传统的机械变速或者液压变速方式容易受到机械部件的磨损和液压系统的影响，从而影响到数控机床的运行稳定性。
而采用变频器可以避免这种问题，因为变频器的运行可以通过控制单元对变频器进行智能化的监测和控制，从而确保机床的正常稳定运行。
三、变频器在数控机床中的发展趋势随着技术的发展和市场的需求，对数控机床的加工效率、加工精度和运行稳定性提出了更高的要求，而变频器作为现代电气控制技术的代表之一，在数控机床中的应用也将不断取得新的进展和发展。
试论变频技术在数控机床上的应用
试论变频技术在数控机床上的应用张晓东摘要：随着我国科学技术的不断发展，变频技术在数控机床上的运用开始逐渐增多，而随着变频技术自身的不断进步，我国相关行业对其的运用也变得愈加广泛，本文就变频技术在数控机床上的应用进行相关研究，希望能以此推动我国数控机床的相关发展。
关键词：变频技术；数控机床；电力驱动自变频技术在数控机床中的广泛运用开始，数控机床自身的科技技术含量便飞速提高，其智能化、数字化以及网络化的特点也与我国当下的数字机床应有的相关要求相符，所以对其进行相关研究就显得很有现实意义。
1 数控机床中变频器容量的选择在变频技术于数控机床中的具体一种中，对于其中变频器容量的选择关系着其具体的变频效果的发挥，是一个较为复杂且棘手的问题。
在具体的数控机床中的变频器选择中，相关技术人员需要考虑数控机床电动机的容量，以此进行不同容量变频器的选择。
这里需要注意的是，一旦变频器的容量相较于数控机床电动机容量来说较小的话，就很容易出现对数控机床的正常运行造成影响，甚至造成数控机床的损毁，而当变频器容量相关于数控机床电动机容量来说较大的话，则会使数控机床的谐波分量变大，造成资金浪费的情况发生，所以在对数控机床使用的变频器选择中，相关技术人员必须严格按照以下规定进行具体的选择决策[1]。
数控机床变频器三步骤容量选择法。
为了确保数控机床中变频器容量选择的准确无误，保证相关生产的顺利进行，当下我国技术人员一般通过三步骤进行数控机床变频器容量的选择，具体步骤如下：（1）通过对数控机床负载性质的变化规律计算出负载电流大小。
（2）通过负载电流计算结果，预选数控机床所使用的变频器容量。
（3）对选择的预选变频器的过载能力与起动能力进行检验，如未通过相关技术人员需要继续第二步骤的的变频器预选，直至通过为止。
这三步就是我国现阶段常采用的数控机床变频器容量选择的具体步骤，这里需要注意的是，一般来说数控机床的变频器容量越小越为经济，但一切都要以满足具体的数控机床运行为前提[2]。
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。
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
变频器在机床控制中的精密加工
变频器在机床控制中的精密加工随着科技的不断发展，机械加工行业也逐渐向着数字化、自动化的方向发展。
其中，变频器作为一种重要的控制设备，广泛应用于机床控制中的精密加工。
本文将就变频器在机床控制中的应用进行分析和探讨。
一、变频器的基本原理变频器是一种能够调节交流电机转速的设备。
它通过调节输入电压和频率，控制电机的运行速度。
变频器由整流单元、逆变单元、中间直流电路和控制单元组成。
整流单元将交流电转换为直流电，逆变单元将直流电转换为可调频率的交流电。
二、变频器在机床控制中的应用1. 提高加工质量变频器能够根据加工工艺要求，精确调节电机的转速和加工时间，从而提高加工质量。
例如，在金属切削加工中，不同材料和不同工艺需要调节不同的转速和进给率，变频器可以精确控制电机的转速和进给率，使加工质量更加稳定和精确。
2. 提高加工效率变频器可以根据实际工艺要求，调节电机的转速和进给率，使得机床的工作效率得到提高。
在某些情况下，机床需要根据工件的尺寸和精度要求，进行快速切削或者慢速切削，变频器可以根据需要实时调整电机的转速和进给率，提高加工效率。
3. 降低能耗变频器通过调节电机的转速，可以减少机床的无效能耗。
在切削过程中，由于不同工序的要求不同，电机一直工作在额定功率下会造成能耗浪费。
而变频器可以根据加工需要，调整电机的转速和功率输出，降低无效能耗。
4. 增加机床的寿命变频器能够对电机进行更精确的控制，避免了传统启停式控制对电机的冲击。
同时，变频器还具有过载保护功能，一旦发生过载情况，可以自动停机，保护机床设备以及相关部件，从而延长机床的使用寿命。
5. 提供多轴控制变频器配合高级控制系统，可以实现多轴组合控制。
在一些复杂的加工过程中，机床需要进行多轴或者多工位的控制，传统的控制方式往往需要额外的编码器和储存器来实现，而变频器可以通过自带的控制单元实现多轴控制，提高加工的灵活性和效率。
三、未来展望随着工业自动化和智能化水平的提高，变频器在机床控制中的应用前景十分广阔。
数控机床变频器
数控机床变频器随着科技的不断发展和工业生产的不断进步，数控机床作为机器人产业中的重要组成部分，已经成为了各大制造企业必不可少的生产设备。
而数控机床中的变频器则是数控机床的重要配件之一，其作用在于将输入的电源信号转化为合适的电源信号，以控制电机的转速和输出转矩。
下文将详细探讨数控机床变频器的基本原理、结构、工作原理及其市场应用。
一、数控机床变频器的基本原理1. 变频器概念变频器是一种能够将电网交流电源转化为任意电压和频率的交流电源的电子装置。
它具有节能、减少运行噪音和振动等优点，因此在各种工业自动化控制的应用中得到了广泛的应用。
2. 变频器原理变频器通过将输入的交流电源经过整流、滤波、逆变等环节后，使其输出的电信号具备可变速、可变频率的特性。
其中，整流通过将输入的交流电源转换为直流电源，滤波通过消除直流电源中的杂波信号，逆变通过将直流电源转换为交流电源。
通过对这三个环节的不同控制，就可以获得不同的电压和频率输出信号，从而控制数控机床的电动机输出转速和输出转矩。
二、数控机床变频器的结构数控机床变频器的结构主要由整流器、滤波器、逆变器、控制电路等部分组成。
其中整流器用于将输入的交流电源转换为直流电源；滤波用于消除直流电源中的杂波信号，以防止机器产生不必要的故障；逆变器用于将直流电源转换为交流电源，以控制电动机的转速和输出转矩。
而控制电路则控制以上三个环节的工作状态，以让变频器正常地工作。
三、数控机床变频器的工作原理数控机床变频器的工作原理主要是将输入的电压和频率信号进行分析，经过程序控制产生逆变受控电源输出。
其具体过程如下：1. 电网供电信号输入：将电源线连接数控机床变频器的电源输入端，电源通过自带的滤波电路进行滤波，去除噪声和杂波信号。
2. 整流滤波：将交流电源通过整流电路转化为直流电源，再通过滤波电路去除杂波信号。
3. 比较振荡信号生成：将直流电源通过比较振荡产生逆变信号的控制信号。
这部分通常通过数字信号处理器（DSP）来实现。
变频器在数控机床主轴上的应用
变频器在数控机床主轴上的应用1 引言数字控制机床，简称数控机床（nc，numerical control),是三十年来综合应用集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品，在机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点。
本文主要介绍安邦信g9系列变频器在数控机床上的优越性。
2 数控机床简介数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比，是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。
数控车床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常重要的位置，几十年来一直受到世界各国的普遍重视，并得到了迅速的发展。
主轴是车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，提升加工质量都有着很重要的作用。
经济型数控车床大多数是不能自动变速的，需要变速时，只能把机床停止，然后手动变速。
而全功能数控车床的主传动系统大多采用无级变速。
无级变速系统主要有伺服主轴系统和直流主轴系统两种，一般采用直流或交流主轴电机。
通过皮带传动带动主轴旋转，或通过皮带传动和主轴箱内的减速齿轮（以获得更大的转矩)带动主轴旋转。
由于主轴电机调速范围广，又可无级调速，使得主轴箱的结构大为简化。
3 数控车床的主要参数及对变频器功能需求主要的参数和性能指标:（1) 3.0kw数控车床电动机参数:额定功率:3.0kw;额定频率:50hz;额定电压:380v;额定电流:7.8a;额定转速:970r/min;机械传动比:1:1.5;加工材料:45#钢;实际测试性能指标:主轴转速:200r/min（变频器运行频率15hz左右)的进刀性能及速度。
（2) 5.5kw数控车床电动机参数:额定功率:5.5kw;额定频率:50hz;额定电压:380v;额定电流:13a;额定转速:1400r/min;机械传动比:1:1.5;加工材料:45#钢;实际测试性能指标:主轴转速:200r/min(变频器运行频率9～10hz);主轴转速:450r/min(变频器运行频率22hz左右)的进刀性能及速度。