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2024-03-30 09:14:19
電主軸三種控制方式的對比分析
普通變頻為標量驅動和控制,其驅動控制特性為恒轉矩驅動,輸出功率和轉速成正比。普通變頻控制的動態(tài)性能不夠理想,在低速時控制性能不佳,輸出功率不夠穩(wěn)定,也不具備C軸功能永磁電主軸供應。但價格便宜、結構簡單永磁電主軸,一般用于磨床和普通的高速銑床等。
矢量控制技術模仿直流電動機的控制,以轉子磁場定向,用矢量變換的方法來實現(xiàn)驅動和控制,具有良好的動態(tài)性能。矢量控制驅動器在剛啟動時具有很大的轉矩值,加之電主軸本身結構簡單,慣性很小,故啟動加速度大,可以實現(xiàn)啟動后瞬時達到允許極限速度。這種驅動器又有開環(huán)和閉環(huán)兩種永磁同步電主軸,后者可以實現(xiàn)位置和速度的反饋,不僅具有更好的動態(tài)性能,還可以實現(xiàn)C軸功能;而前者動態(tài)性能稍差,也不具備C軸功能永磁電主軸供應,但價格較為便宜。
直接轉矩控制是繼矢量控制技術之后發(fā)展起來的又一種新型的交流調速技術,其控制思想新穎,系統(tǒng)結構簡潔明了永磁電主軸廠家,更適合于高速電主軸的驅動,更能滿足高速電主軸高轉速、寬調速范圍、高速瞬間準停的動態(tài)特性和靜態(tài)特性的要求,已成為交流傳動領域的一個熱點技術。
通過對比可以看出,直接轉矩控制這一控制方式更適合電主軸的驅動,設計的電主軸直接轉矩控制系統(tǒng)具有良好的動靜態(tài)特性,將直接轉矩控制方法應用于電主軸驅動控制系統(tǒng)是可行的,較適應高速數(shù)控機床驅動控制系統(tǒng)的快速響應要求。
傳動結構主軸常見使用在加工中心上的有三種,分別是皮帶傳動主軸、直結式主軸和電主軸這三種傳動結構主軸是常見使用在數(shù)控加工中心上的,而齒輪傳動主軸就很少使用在數(shù)控加工中心上了,不過也有,比如使用在多頭加工中心上的比較常見。皮帶傳動主軸一般都是使用在小型加工中心和大型加工中心上;而直結式主軸和電主軸一般在高速加工中心比較常見使用。
安陽市新程軸業(yè)機械有限公司主營電主軸、永磁電主軸、hsk主軸、高速電主軸、車床電主軸、磨削電主軸。軸承套圈仍為鋼圈,標準化程度高,對機床結構改動小,易于維護。電磁懸浮軸承高速性能好,精度高,容易實現(xiàn)診斷和在線監(jiān)控,但是由于電磁測控系統(tǒng)復雜,這種軸承價格十分昂貴,而且長期居高不下,至今沒有得到廣泛應用。
電主軸可以高速運行,有良好的穩(wěn)定性,動態(tài)精度較高,使數(shù)控機床切削的速度更高,加工的精密度也更高。由于電主軸的運行不需要經(jīng)過中間傳動環(huán)節(jié),因此其平穩(wěn)性更高,不會受到外來的沖擊,主軸的軸承不需要承受很大的動負荷,精度壽命得以延長。電主軸使電機和主軸構成一個整體,形成一個單元,使電主軸可以系列化生產(chǎn),形成一定的規(guī)模,而且生產(chǎn)更加化。電主軸作為數(shù)控機床功能部件,也作為一種商品進入到市場中。企業(yè)可以根據(jù)數(shù)控機床的主機運行需要選擇電主軸,對機床模塊化方向發(fā)展起到一定的促進作用。
在電主軸系統(tǒng)中,主軸軸承技術是關鍵,主要包括三種,即動靜承、角接觸球軸承和磁懸浮軸承。其中,動靜承是將靜承與動承結合起來,集合了兩者的優(yōu)點,其具備良好的高速性能,速度調節(jié)的范圍大。精密數(shù)控機床比較常用角接觸球軸承,其發(fā)揮主軸支撐作用,對高速性能有一定的影響。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是由于滾珠為氮化硅材料制作,滾珠在高速作用下會增加離心力,增大陀螺力矩,軸承的高速性能得以充分發(fā)揮,減小滾動體的直徑。由于軸承的制造成本高,具有非常復雜的控制系統(tǒng),不容易解決軸承運行中產(chǎn)生的發(fā)熱問題,所以,只有特殊場合中才會使用。
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