变频主轴部分
CA6140车床数控改造电路图-变频主轴(GSK980TB3)
A B C D EABCDE标签完整的名称F24_002 - GB - A4结构描述结构标识符总览=DOC（文档图纸）高层代号=SCH（原理图）高层代号=REP1（接线图表）高层代号=REP2（材料表）高层代号+A电柜位置代号+B操作站位置代号+C1床身位置代号+C2拖板位置代号+E床头位置代号+F刀架位置代号+R液压站位置代号+L冷却箱位置代号+I排屑器位置代号+M尾座位置代号ABCDEABCDE开关电源电子手轮变频器主轴电机主轴编码器X 伺服电机X 驱动器Z 驱动器Z 伺服电机电动刀架AC/DC配电盘润滑油泵冷却泵机床照明GSK980TB3数控系统-XS2电源接口-XS30X 驱动接口-XS31Z 驱动接口-XS32主轴编码器-XS38手轮-XS34主轴接口-XS39输出1-XS40输入1-XS41输入2-XS42输出2A B C D EABCDE 端子图表F13_003 - GB-A4端子排功能文本线号线号目标代号目标代号短连接短连接内部目标外部目标放置=SCH（原理图）+A-X1L1L11电源L1-QF0:1+/1.1:C L2L22=L2-QF0:3+/1.1:C L3L33=L3-QF0:5+/1.1:C PE PE PE=A B C D EABCDE功能文本线号线号目标代号目标代号短连接短连接内部目标外部目标放置=SCH（原理图）+A-X2-FN1:121电柜风机2-QF7:2+/3.4:A2-X2:3+/3.5:C-FN1:202电柜风机-GD2:N+/3.3:C+B-A1-GD1:N+/4.3:C0-X2:4+/3.6:C-FN1:PE PE PE电柜风机-FN2:123=2-X2:1+/3.4:C-FN2:204=0-X2:2+/3.4:C-FN2:PE PE PE=+E-M2:U1U25主电机冷却风机U2-QM1:2+/9.2:B+E-M2:V1V26=V2-QM1:4+/9.2:BW2-QM1:6+/9.2:B+E-M2:W1W27=+E-M2:PE PE PE=U5-KM1:2+/14.1:C+F-M5:U1U58刀架电机U5-FV2+/14.1:CV5-KM1:4+/14.1:C+F-M5:V1V59刀架电机V5-FV2+/14.1:C+F-M5:W1W510刀架电机W5-KM1:6+/14.2:CW5-FV2+/14.1:CA B C D EABCDE功能文本线号线号目标代号目标代号短连接短连接内部目标外部目标放置=SCH（原理图）+A-X2+F-M5:PE PE PE刀架电机+L-M6:U1U611冷却泵电机U6-KM3:2+/16.2:B+L-M6:V1V612=V6-KM3:4+/16.2:B+L-M6:W1W613=W6-KM3:6+/16.2:B+L-M6:PE PE PE=+R-M7:114导轨润滑电机+R-M7:215=22-U3-X2:5C+/17.3:C+R-M7:PE PE=A B C D EABCDE功能文本线号线号目标代号目标代号短连接短连接内部目标外部目标放置=SCH（原理图）+A-X31系统上电L+-GD2:+24V+/3.3:C+B-SB1:21L+2=3+B-SB1:22+/4.1:A+B-SB2:1333=4+B-SB2:14+/4.1:C-KA0:14(+)44X 限位+24V-XS40A-X:11+/6.4:C+B-SB3:21+24V+24V-X3:4+/8.2:A+24V-X3:4+/7.2:A+B-SB5:13+24V4循环启动-X3:10+/8.3:A+24V+C2-SQ1-1:1175X 限位7+B-SB3:22+/7.2:B+B-SB4:137+C2-SQ1-3:32+/7.2:D6X 限位+C1-SQ2-3:3210*ESP+B-SB4:14+/7.5:C-XS40A-X:10*ESP7急停*ESP+C1-SQ2-1:11+/7.3:C8循环启动+B-SB5:14ST ST-XS40A-X:8+/8.2:D*SP-XS40A-X:7+/8.3:D9进给保持+B-SB6:22*SP+24V-X3:4+/8.2:A+C2-SQ1-2:21+24V10X 零点+24V-X3:12+/8.4:A*DECX-XS40A-X:1+/8.3:D+C2-SQ1-2:22*DECX11X 零点12Z 零点+C1-SQ2-2:21+24V+24V-X3:10+/8.3:A+C1-SQ2-2:22*DECZ13=*DECZ-XS40A-X:9+/8.4:DA B C D EABCDE功能文本线号线号目标代号目标代号短连接短连接内部目标外部目标放置=SCH（原理图）+A-X3+F-U5:+24V+24V14刀架电源+24V-XS40A-X:23+/15.2:D+F-U5:0V0V15=0V-XS40A-X:24+/15.2:D+F-U5:1T01161号刀T01-XS40A-X:6+/15.3:D+F-U5:2T02172号刀T02-XS40A-X:5+/15.4:D+F-U5:3T03183号刀T03-XS40A-X:4+/15.5:D+F-U5:4T04194号刀T04-XS40A-X:3+/15.5:D+C2-EL24V20机床照明24V-QF5:2+/2.5:D+C2-EL:x2021=0-TC2+/2.3:C-GD2:N+/3.3:CA B C D EABCDE符号地址设备标识符 PLC地址项目名称功能文本放置端子车床数控改造电路图-变频主轴（GSK980TB3）=SCH（原理图）+B-A1+/10.1:A主轴故障7+/10.2:A模拟电压10+/10.3:A0V11+/6.1:A13+/6.2:A18+/6.2:A19+/6.2:A20+/6.2:A21+/6.3:A22+/6.3:A23+/6.3:A24+/6.3:A25+/6.4:A11+/6.5:A14+/6.5:A15+/6.5:A16+/6.5:A17+/6.6:A18+/15.2:D电源23+/15.2:D0V24+/6.6:A25+/10.2:D电源11A B C D EABCDE符号地址设备标识符 PLC地址项目名称功能文本放置端子车床数控改造电路图-变频主轴（GSK980TB3）=SCH（原理图）+B-A1X1.0+/7.5:E急停10X1.1+/8.4:E Z 零点减速9X1.2+/8.2:E循环起动8X1.3+/8.3:E进给保持7X1.5+/8.3:E X 零点减速1X2.0+/15.3:D 1 号刀6X2.1+/15.4:D 2 号刀5X2.2+/15.5:D 3 号刀4X2.3+/15.5:D 4 号刀3X3.7+/10.1:D速度到达7Y5.0+/10.5:A主轴正转7Y5.1+/10.6:A主轴反转3Y5.3+/16.4:A冷却15Y5.4+/17.4:A润滑6Y6.6+/14.5:A刀架正转12Y6.7+/14.6:A刀架反转13A B C D EABCDE 元件汇总表元件代号型号描述制造商数量广州数控2伺服驱动器，20A模块，适配1～1.3kw伺服电机DA98A-20-A2广州数控2伺服驱动器，30A模块，适配1.5～1.88kw伺服电机DA98A-30-A3阿尔法2变频器，三相380V，7.5kw/11kw，17A/25A;ALPHA6000E-37R5GB/3011PB-A4广州数控1数控车床系统，横式，7寸液晶屏GSK980TB3-A11LED机床工作灯，长臂式，24V AC，12W。
课题：主轴变频器的参数设置调试
课题一：主轴变频器的参数设置与调试一、教学目标1.了解主轴变频器的接口及功能2.熟悉主轴变频器的外部控制信号连接3.掌握变频器的操作及参数设置二、相关知识点和技能点1.数控系统的基本知识2.主轴变频器的接口及功能3.熟悉变频器的与外部设备的电气连接4.熟悉主轴变频器的操作5.掌握主轴变频器的参数设置6.掌握使用通过变频器对主轴调速控制三、教学素材（一）设备在“THWMZT-1A型数控铣床装调维修实训系统”上进行。
（设备图片存放于计算机“d:\教学设计\图片资源”）。
（二）素材1.变频器接口说明1.1主电路1.1.1主电路端子规格，如下图1-1所示：图1-1 变频器端子规格1.1.2主电路端子的排列和电源、电机的接线，如图1-2所示：图1-2 电源、电机的接线1.2控制端子1.2.1输入信号1.2.2输出信号2.变频器控制电路，如图1-3图1-3 变频器控制电路图3.变频器的基本操作3.1操作面板的认知，如图1-4图1-4 变频器操作面板3.2变频器基本操作，如图1-5图1-5 变频器基本操作4.参数设置4.1参数清零（无法显示ALLC时，将P160设为“1”，无法清零时将P79改为1）操作步骤显示结果1按键，选择PU操作模式2按键，进入参数设定模式3拨动设定用旋钮，选择参数号码ALLC4按键，读出当前的设定值5拨动设定用旋钮，把设定值变为16按键，完成设定闪烁4.2改变参数P7操作步骤显示结果1按键，选择PU操作模式2按键，进入参数设定模式3拨动设定用旋钮，选择参数号码P74按键，读出当前的设定值5拨动设定用旋钮，把设定值变为106按键，完成设定闪烁4.3改变参数P160操作步骤显示结果1按键，选择PU操作模式2按键，进入参数设定模式3拨动设定用旋钮，选择参数号码P1604按键，读出当前的设定值5拨动设定用旋钮，把设定值变为16按键，完成设定闪烁4.4查看输出电流操作步骤显示结果1 按键，显示输出频率2 按住键，显示输出电流A灯亮3 放开键，回到输出频率显示模式4.5参数设置功能表序号变频器参数出厂值设定值功能说明1P 1 120 50 上限频率( 50Hz )2P 2 0 0 下限频率(0Hz)3P 7 5 5 加速时间( 5S )4P 8 5 5 减速时间( 5S )5P 9 0 0.35 电子过电流保护(0.35A)5.主轴控制操作5.1主轴电机正反转控制在手动方式下，按一下数控系统的“主轴正转”按键，主轴变频器端子SD与STF通过继电器常开触点接通，主轴变频器RUN指示灯亮，主轴变频器输出电压给主轴电机，主轴电机以机床参数设定的转速正转，直到按下“主轴停止”按键，主轴电机停止转动。
主轴变频超启动功能
0
0 0.00%
0
0 0.00%
-100.0%~100.0%
设定值 实际设定值
1
1
60Hz 60Hz 0.06s 0.6s 50Hz
50Hz 50Hz 0.06s 0.2s 50.00Hz
0
1
5.00Hz 0.1s
0.1s
1
0
300ms 200ms
1 1 4 5 16 3
5.00Hz 0.1s
0.1s
1
0
300ms 200ms
1 1 0 2 16 3
0.1~3600.0s
0.1~3600.0s
0：减速停机 1：自由停机 0：不动作 1：自动节能运行
0~2000ms
0~2000ms 0:HDI 为高速脉冲输入 1：HDI 为开关量输入
1：正转运行 4：正转点动 5：反转点动 16：多段速端子 1
3：三线式运行控制
0：两线式控制 1 1：两线式控制 2 2：三线式控制 1 3：三线式控制 2
织机主轴专用驱动器
PI1 PI2 PI3 PI4 +24V HDI +10V AI1 FM1 485+ Ta Tb Tc OUT COM HDO GND AI2 FM2 485-
运行 正点 反点
0V
+ PB -
RS
T
UV
WE
R S T U1 V2 V1 W2W1U2 E
RED
Q0
指示灯 ORANGE Q1
F1.01
F1.06 F1.07
F1.08
F2.06
F3.05
F3.23 F3.24 F4.00 F4.01 F4.02 F4.03 F4.04 F4.05
西门子802S数控车床的变频主轴设计与调试
西门子802S数控车床变频主轴设计与调试摘要主轴运行的是否平稳直接影响数控车床加工的精度。
通过对西门子802S数控车床主轴的研究、分析，从而掌握数控应用系统设计的一般方法。
主轴控制系统由西门子802S数控系统、变频器和主轴电机组成，通过PLC控制主轴的正反转、CNC控制主轴的转速。
关键词：数控车床；主轴；西门子802SDesigning Spindle Control Systemfor a Siemens 802S CNC LatheAbstractWhether or not the smooth running of the spindle directly affects the accuracy of CNC lathe.T o grasp the general design method of CNC application system, the Spindle control system of Siemens CNC Lathe was researched and analyzed, which had Siemens 802S CNC system, inverter and the spindle motor, where PLC controlling the direction, and CNC controlling the speed.Keywords: CNC Lathe；Spindle；Siemens 802S system目录引言 (2)第一章数控系统的介绍 (3)1.1 数控系统发展简史 (3)1.1.1 数控NC阶段 (3)1.1.2 计算机数控(CNC)阶段 (3)1.2 数控技术未来发展方向 (4)1.2.1 向开放式、基于PC的第六代方向发展 (4)1.2.2 向高速化和高精度化发展 (4)1.2.3 向智能化方向发展 (4)第二章西门子802S数控车床系统 (6)2.1 西门子802S的系统 (6)2.2 人机界面 (7)2.3 步进进给系统 (8)2.4 主轴驱动系统 (8)2.5 刀架控制系统 (9)第三章西门子802S数控车床主轴的设计 (10)3.1 设计方案 (10)3.2 变频器MICROMASTER 420 (11)3.2.1 变频器的选型 (11)3.2.2 变频器的接口 (12)3.2.3 变频器的主要参数设置 (12)3.4 控制电路的设计 (12)3.5 西门子802S的主轴参数调试 (13)第四章 PLC程序设计 (15)4.1 PLC控制流程图 (15)4.2 PLC的I/O分配 (16)4.3 PLC的部分参数设定 (18)致谢............................................................ 错误！未定义书签。
基于变频器的经济型数控车床主轴控制系统设计及参数设置
94科技资讯科技资讯SCIENCE& TECHNOLOGY INFORMATION2010NO.14SCIENCE& TECHNOLOGY INFORMATION工业技术随着现代机械制造业水平的发展,数控机床普及率日益提高。
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,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,其功率消耗约占机床总功率70%~80%,其性能直接影响到机床的加工效率、加工材料范围、加工质量等。
数控系统需要控制主轴的转速、位置,通常系统的标准配置为数字主轴, 具有控制精度高,动态响应好的特点。
但在主轴功率不大,对控制精度和动态响应要求不是很高的情况下,数字主轴就显得成本太高。
这时可以采用数控系统的模拟主轴功能。
模拟主轴就是数控系统输出模拟电压信号,采用普通的交流变频器和交流变频电机来实现主轴控制,由于性价比高,在经济型数控机床中广泛应用。
1变频调速基本原理由异步电机理论可知,主轴电机的转速公式为:n=(60f/p×(1-s其中P为电动机的极对数,s 为转差率, f 为电源的频率,n为电动机的转速从上式可看出,电机转速与频率成正比,改变频率即可以平滑地调节电机转速。
变频器主电路如上图1所示。
主电路的功能是把固定频率为50Hz交流电转换为频率连续可调的三相交流电, 主要包括交-直电路、制动单元电路及直-交电路。
交-直电路中,三相交流电源通过变频器的电源接线端(R、S、T输入到变频器内,利用整流器VS把交流电转换为直流电。
当电容CF 电压达到基准值时, 辅助电源动作,输出直流控制电压。
直流继电器MCC获电, 常开触点闭合,限流电阻RF 被短路,完成交-直电路转换。
直-交电路中,由VS转换的直流电压经过短路保护熔断器F1加到逆变模块VT, 再通过SPWM 正弦波脉宽调制驱动电路控制VT输出频率可调的三相调制波Ua、Ub 、Uc(如图2所示至U 、V、W 端子。
主轴通用变频器常见报警及故障处理
6.4.4 主轴通用变频器常见报警及故障处理1、通用变频器常用报警及保护为了摆正驱动器的安全，可靠的运行，在主轴伺服系统出现故障和异常情况时，设置了较多的保护功能，这些保护功能与主轴驱动器的故障检测与维修密切相关。
当驱动器出现故障时，可以根据保护功能的情况，分析故障原因。
（1）接地保护。
在伺服驱动器的输出线路以及主轴内部等出现对地短路时，可以通过快速熔断器切断电源，对驱动器进行保护。
（2）过载保护。
当驱动器、负载超过额定值时，安装在内部的热开关货主回路的热继电器将动作，对过载进行保护。
（3）速度偏差过大报警。
当主轴的速度由于某种原因，偏离了指定速度且达到一定的误差后，将产生报警，并进行保护。
（4）瞬时过电流报警。
当驱动器中由于内部短路、输出短路等原因产生异常的大电流时，驱动器将发出报警并进行保护。
（5）速度检测回路断线或短路报警。
当测速发电机出现信号断线或短路时，驱动器将产生报警并进行保护。
（6）速度超过报警。
当检测出的主轴转速超过额定值的115%，驱动器将产生报警并进行保护。
（7）励磁监控。
如果主轴励磁电流过低或无励磁电流，为防止飞车，驱动器将产生报警并进行保护。
（8）短路保护。
档主回路发生短路时，驱动器可以通过相应的快速熔断器进行保护。
（9）相序报警。
当三相输入电压源相序不正确或缺相状态时，驱动器将产生报警。
驱动出现保护性的故障时（也称报警），首先通过驱动器自身的指示灯以报警的形式反映出内容，具体说明见表6-14。
2、通用变频器及处理通用变频器常见故障及处理表6-15 通用变频器常见故障及处理关于表6-15的情况说明如下：(1)电源电压过高。
变频器一般允许电源电压向上波动的范围是+10%，超过此范围时，就进行保护。
(2)降速过快。
如果将减速时间设定的太短，在生产制动过程中，制动电阻来不及将能量放掉，只是直流回路赂电压过高，形成高电压。
(3)电源电压低于额定值电压10%。
(4)过电流可分为：①非短路性过电流：可能发生在严重过载或加快过快。
EM303B变频器机床主轴应用调试
表1：机床主轴应用需要设置的相关参数
功能代码
功能代码名称
功能代码参数说明
单位
参数设置
属性
F0-02
驱动控制方式
0：V/F开环控制
1：保留
2：无PG矢量控制0
3：无PG矢量控制1
3
〇
F0-04
启动停车控制选择
0：本机键盘
1：外部端子
2：计算机通讯
1
〇
F0-05
端子启动停车选择
个位：保留
十位：能耗制动选择
0：制动电阻无效
1：制动电阻运行时有效
2：制动电阻上电时有效
百位：保留
千位：过压失速保护方式
0：无效
1：保留
2：有效
0010
〇
5.制动电阻选用表
变频器型号
电机功率
（KW）
电阻阻值
（Ω）
电阻功率
（W）
连接电阻的导线
（mm2）
EM303B-0R7-3B
0.75
360
200
1
EM303B-1R1-3B
1.EM303B变频器机床主轴应用的特点
●SVC控制0.5Hz，150%额定转矩输出，确保机床在低速时有强劲的切削力；
●优异的快速加、减速能力，自动限流，自动稳压，实现机床的高性能、高可靠性；
●调速范围最高可达600.00Hz，完全满足数控车床的高频运行要求；
2.连接线示意图
3.数控机床应用调试步骤
0：RUN运行F/R正/反
1：RUN正转F/R反转
2：RUN常开正转Xi常闭停车F/R常开反转
3：RUN常开运行Xi常闭停车F/R正/反转
课题：主轴变频参数设置调试
课题：主轴变频参数设置调试————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2课题一：主轴变频器的参数设置与调试一、教学目标1.了解主轴变频器的接口及功能2.熟悉主轴变频器的外部控制信号连接3.掌握变频器的操作及参数设置二、相关知识点和技能点1.数控系统的基本知识2.主轴变频器的接口及功能3.熟悉变频器的与外部设备的电气连接4.熟悉主轴变频器的操作5.掌握主轴变频器的参数设置6.掌握使用通过变频器对主轴调速控制三、教学素材（一）设备在“THWMZT-1A型数控铣床装调维修实训系统”上进行。
（设备图片存放于计算机“d:\教学设计\图片资源”）。
序号设备图片名称序号器件、界面图片名称1 西门子802C数控系统 1 继电器2 三菱变频器 2 空气开关3 三相交流电机（二）素材1.变频器接口说明1.1主电路1.1.1主电路端子规格，如下图1-1所示：图1-1 变频器端子规格1.1.2主电路端子的排列和电源、电机的接线，如图1-2所示：图1-2 电源、电机的接线1.2控制端子1.2.1输入信号1.2.2输出信号2.变频器控制电路，如图1-3图1-3 变频器控制电路图3.变频器的基本操作3.1操作面板的认知，如图1-4图1-4 变频器操作面板3.2变频器基本操作，如图1-5图1-5 变频器基本操作4.参数设置4.1参数清零（无法显示ALLC时，将P160设为“1”，无法清零时将P79改为1）操作步骤显示结果1按键，选择PU操作模式2按键，进入参数设定模式3拨动设定用旋钮，选择参数号码ALLC4按键，读出当前的设定值5拨动设定用旋钮，把设定值变为16按键，完成设定闪烁4.2改变参数P7操作步骤显示结果1按键，选择PU操作模式2按键，进入参数设定模式3拨动设定用旋钮，选择参数号码P74按键，读出当前的设定值5拨动设定用旋钮，把设定值变为106按键，完成设定闪烁4.3改变参数P160操作步骤显示结果1按键，选择PU操作模式2按键，进入参数设定模式3拨动设定用旋钮，选择参数号码P1604按键，读出当前的设定值5拨动设定用旋钮，把设定值变为16按键，完成设定闪烁4.4查看输出电流操作步骤显示结果1 按键，显示输出频率按住键，显示输出电流2灯亮3 放开键，回到输出频率显示模式4.5参数设置功能表序号变频器参数出厂值设定值功能说明1P 1 120 50 上限频率( 50Hz )2P 2 0 0 下限频率(0Hz)3P 7 5 5 加速时间( 5S )4P 8 5 5 减速时间( 5S )5P 9 0 0.35 电子过电流保护(0.35A)6P 160 9999 0 扩张功能显示选择7P 79 0 2 操作模式选择5.主轴控制操作5.1主轴电机正反转控制在手动方式下，按一下数控系统的“主轴正转”按键，主轴变频器端子SD与STF通过继电器常开触点接通，主轴变频器RUN指示灯亮，主轴变频器输出电压给主轴电机，主轴电机以机床参数设定的转速正转，直到按下“主轴停止”按键，主轴电机停止转动。
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二、直流主轴驱动系统
从原理上说，直流主轴驱动系统与通常 的直流调速系统无本质的区别，但因为数控机 床高速、高效、高精度的要求，决定了直流主 轴驱动系统具有以下特点： 1）调速范围宽。采用直流主轴驱动系统的数控 机床通常只设置高、低两级速度的机械变速机 构，电动机的转速由主轴驱动器控制，实现无 级变速，因此，它必须具有较宽的调速范围。 2）直流主轴电动机通常采用全封闭的结构形式， 可以在有尘埃和切削液飞溅的工业环境中使用。
“准备好”输出、转速/转矩显示输出等信号接口。
6）纯电气主轴定向准停控制功能。由于换刀、精密镗孔、 螺纹加工等需要，数控机床的主轴应具有定向准停控 制功能，而且应有电气控制系统自动实现，以进一步 缩短定位时间，提高机床效率。
主轴定向准停控制，当采用位置编码器作为位 置检测器件时，为了控制主轴位置，主轴与编码器之 间必须是1：1传动或将编码器直接安装在主轴轴端。 当采用磁性传感器作为位置检测器件时，磁性器件应 直接安装在主轴上，而磁性传感头则应固定在主轴箱 体上。
二）恒功率范围要宽
要求主轴在调速范围内均能提供所需的切削功率，并尽可能 在调速范围内提供主轴电机的最大功率。由于主轴电机与驱动装置 的限制，主轴在低速段均为恒转矩输出。为满足数控机床低速、强 力切削的需要，常采用分段无级变速的方法（即在低速段采用机械 减速装置），以扩大输出转矩。
三）具有四象限驱动能力 要求主轴在正、反向转动时均可进行自动加、减
速控制，并且加、减速时间要短。目前一般伺服主 轴可以在1S内从静止加速到6000r/min。
四）具有位置控制能力 即进给功能（C轴功能）和定向功能（准停功
能），以满足加工中心自动换刀、刚性攻丝、螺纹 切削以及车削中心的某些加工工艺的需要。
调速的意义
1、提高产品质量：
2、提高工作效率：
3、节约能源： 风机和泵类，
转子电流与 磁场作用
运转
产生电磁转矩
问题:旋转磁场又是如何产生的呢?
特点
1、转矩的产生；
定子铁心的主磁通与转子电流
2、定子铁心的的主磁通是旋转的；
3、绕组电流不是有外部提供，是由绕组本身切割旋 转磁场的磁力线产生；
4、转差率
异步电机的固定机械特性及变频调速特性
日立变频器 SJ100系列 外型及按键
只有变化 f1才能获得线性好的无级变速。
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三相异步电机结构
机壳 定子绕组 1.定子部分: 定子铁心 接线盒 端盖 轴承
转子绕组 2.转子部分 转子铁心
轴
问题:三相异步电机又是如何工作的呢?
异步电机的工作原理
定子绕组通入三相交流电流
旋转磁场
转子绕组产生感 应电势
切割转子绕组
转子中产生感应 电流
该类主轴电动机又称宽域电机或强切削电动机，具有恒 功率宽的特点。由于无需机械变速，主轴箱内省却了齿轮和 离合器，主轴箱实际上成了主轴支架，简化了主传动系统， 从而提高了传动链的可靠性。 三、电主轴
对主轴传动系统的要求
一）调速范围宽
为保证加工时选用合适的切削用量，以获得最佳的生产率、加 工精度和表面质量，特别对于具有自动换刀功能的数控加工中心， 为适应各种刀具、工序和材料的加工要求，对主轴的调速范围提出 了更高的要求，要求主轴能在较宽的转速范围内根据数控系统的指 令自动实现无级调速，并减少中间传动环节。
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变频器运行的基本条件 1、运行/停止指令 2、运行频率指令
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运行/停止指令来源 1、操作面板
2、控制端子
1）三线制 2）两线制
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变频器工作频率
1、给定频率： 与给定信号对应的频率，给定信号不变， 给定频率也不变。
2、输出频率： 变频器实际输出的频率。 1）压频比控制时； 2）转差控制与矢量控制时；
调速的主要指标
1、调速范围： a N max/ Min
2、调速的平滑性：
nNi Ni1
一般的变频调速系统应该小于或等于0.3r/min
调速后的工作特性
对大多数负载，越硬越好；特性越硬，负载变 化时速度变化越少。
特殊情况：电车、电梯要求特性较软。 1）静态特性 2）动态特性（瞬态特性）
一、概述
主轴驱动系统就是在系统中完成主运动的动力装置部分。 它带动工件或刀具作相应的旋转运动，从而能配合进给运动， 加工出理想的零件。
主轴驱动变速目前主要有三种形式:
一、主轴电动机齿大主轴功率以
适应切削的需要； 二、主轴电动机通过同步齿形带或皮带驱动主轴，
采用编码器与使用磁性传感器的方式相比，具有 定位点在0～360°范围内灵活可调，定位精度高，定 位速度快等优点，而且还可以作为主轴同步进给的位
置检测器件，因此其使用较广。
三、变频交流调速系统
三相异步电机调速原理
感应电动机的转速∶ (1-S)n1 = (1-S) 60 f1 /p。
调速方式： 1. 改变转差率S、 2. 变更极对数p、 3. 变化供电频率
3）主轴电控机通常采用特殊的热管冷却系统，能将转子 产生的热量迅速向外界发散。此外，为了使电动机发 热最小，定子往往采用独特附加磁极，以减小损耗， 提高效率。
4）直流主轴驱动器主回路一般采用晶闸管三相全波整流， 以实现四象限的运行。
5）主轴控制性能好。为了便于与数控系统的配合，主轴 伺服器一般都带有D/A转换器、“使能”信号输入、
1）电压：10V、±10V、5V、±5V
（1）直接输入 （2）变频器内控电压
2）电流：4-20mA、0-20mA、±20mA 注意：带有正负号的信号可以控制转向
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常 见 变 频 器 的 接 线 图
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脚号
P24
1,2,3,4,5,6,
描述
为逻辑输入提供+24V 独立的逻辑输入
说明
24V直流，最大电流30mA （禁止与端子L短接）
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变频器频率给定的方法
1、面板设定： 2、预置设定：
通过预置程序进行设定，利用智能短子进行控制。 3、外接给定：
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1、面板给定：
1）可通过“▲”或“▼”键改变参数的参数值来增加或减 小给定频率；
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2、预置设定： 利用智能短子进行控制变频器的输出频率
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3、外接给定：
通过变频器上的控制端子进行频率控制