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交流主轴驱动系统的特点和种类

时间:2017-07-29 01:12:35来源:本站 作者:admin 点击:

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一、交流主轴驱动系统的特点

  
交流主轴驱动系统有模拟式和数字式两种形式,交流主轴驱动系统与直流主上轴驱动系统相比,具有如下特点:

  
◆运行平稳、振动和噪声小声小。由于驱动系统必须采用微处理器和现代控制理论进行控制,因此其运行平稳,振动和噪◆具有再生制动功能交流主轴驱动系统一般都具有再生制动功能,在制动时,既可将电动机能量反馈回电网,起节能的效果,又可以加快制动速度

◆转速控制精度提高

特别是对于全数字式主轴驱动系统,驱动器可直接使用CNC的数字量输出信号进行控制,不需要经过D/A转换,转速控制精度得以提高。

◆可采用参数设定方法对系统进行静态调整与动态优化

与数字式交流何服驱动一样,在数字式主轴驱动系统中,还可采用参数设定方法对系统进行静态调整与动态优化,系统设定灵活、调整准确。
◆主轴电动机通常不需要进行维修
由于交流主轴电动机无换向器,主轴电动机通常不需要维修。
◆最高转速更高
主轴电动机转速的提高不受换向器的限制,最高转速通常比直流主轴电动机更高,可达到每分钟数万转。

二、交流主轴驱动系统的种类

在交流主轴驱动系统方而面,FANUC公司作为全世界最早开发交流主轴驱动系统的厂家之一,自1980年成功开发交流主轴系统以来,已经生产了多个系列的交流主轴驱动系统产品。数控机床中的常见产品主要有以下几种:
1.根拟式交流主轴驱动系统
A06B=10(ACModel-40)系列交流主轴电动机与AO6B-6044系列交流主轴驱动动器配套组成的模拟式交流主轴驱动系统系列产品。该系列主轴驱动系统为FANUC公司20世纪80年代初期的常用产品,主要配套的系统有 FANUC1、 FANUC0、 FANUC6等。

该系列产品驱动器主回路采用PWM控制、大功率品体管驱动的形式,输出功率范围为1.5-37kW。留动器采用了微处理器数字控制技术,带有速度、方向、启停控制信号接口与D/A转换器、实际转速/转矩信号输出、电气主轴定向准停等功能。驱动器具有良好的响应特性,在整个速度范围内工作平稳,振动和噪声较小,其中5.5kW以上的驱动器采用了回馈制动技术,可有效节能。

主轴电动机采用全封闭的结构形式,硅钢片采用直接空气冷却方式,结构紧凑,可以在浮尘、切削液飞溅的场合安全、可靠地工作。

  
2.数字式交流主轴驱动系统
A06B-07系列交流主轴电动机与A06-6059系列数字式交流主轴驱动器配套组成的数字式交流主轴驱动系统系列产品。该系列主轴驱动系统FANUC公司20世纪80年代中期开发的交流主轴改进型产品,主要配套的系统有 FANUC11、FANUC0、FANUC15等该系列产品可分为S系列(标准型)、P系列(广域恒功率调速)、H系列(高速润滑脂)、VH系列(高速油雾润滑)、HV系列(高电压输入)等几个系列。其中S系列为常用产品,在数控机床上使用最广。

  
该系列产品主电动机采用电磁芯定子直冷的冷却形式,与早期的主轴驱动系统相比,提高了输出功率与转速,减小了系统的体积与重量;驱动器采用更先进的控制技术和电子元器件,进一步提高了系统的性能。驱动系统功能强、可靠性好,在数控机床上得到了广泛应用,是数控机床中常见的主轴驱动系统之一。
3.fanuc α/αi系列主轴驱动系统
fanucα/αi系列主轴驱动系统是FANUC公司的最新产品,其中αi系列主轴驱动系统为21世纪初开发的最新数控机床主轴驱动系统系列产品,是α系列的改进型。 fanucα/αi系列数字式主轴驱动系统(驱动器型号为A06-6078/6072系列)一般与FANUC0C、FANUC15、 FANUC16/18/20等系列数控系统配套使用。

α/αi系列产品主要有标准型α/αi系列、广域恒功率输出型αP/αPi系列、经济型αC/αC系列、中空型αT/αTi系列、强制冷却型αL/αLi系列、高电压输入型α(HV)/α(HV)i系列、高电压输入广域恒功率输出型αP(HV)/αP(HV)i系列、高电压输入中空型αT(HV)/αT(HV)i系列、高电压输入强制冷却型αL(HV)/αL(HV)i系列等.

其中αLi系列最高输出转速为20000v/min,α(HV)i系列最大额定输出功率可达100kW可满足绝大多数数控机床的主轴要求。
该系列产晶的主要特点如下:

 

(1)通过绕组转换功能,进一步加大了高速输出范围,缩短了加/减速时问,对于aP系列,其恒功率输出范围比0系列扩大了1.5倍。

(2)采用最新的定子直接冷却方式,进一步减小了电动机外形尺寸,提高了输出功率和转矩。

(3)通过采用精密的铝合金转子并进行严格的动平衡,使电动机在高速时振动级达到了V3级。
(4)可以选择不同的排风方向,尽可能减小机床热变形,同时通过最优的冷却通道设计,进一步改善了冷却性能

(5)根据不同的使用要求,主电动机可以选用两种不同类型的内装式位置/速度测量装置。即具有A/B两相输出的Mi型编码器与具有A/B两相输出及零脉冲输出的Mzi型编码器,以满足不同用户的使用要求。



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