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探秘钻铣床主轴变频器的原理

发布日期:2017-10-09 |
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变频器本质上是一种电源变换装置。钻铣床中所用的变频器通常为电压型变频器。变频器根据频率给定控制信号,将输入的正弦波交流电经内部控制电路和功率开关,输出电压和频率可变的、与正弦波等效的三相方波电压,从而实现对铣床主轴电动机的变频调速,如图所示。

频率给定有各种信号形式,如电压、电流模拟量频率给定、开关数字量固定频率给定,以及总线和网络频率给定等。其中,电压0~ +10V与变频器输出电源频率成线性关系,改变给定电压的大小即可改变输出频率的高低,从而实现变频调速。例如,设给定电压10V对应输出频率50Hz,若变频器接4极(极对数p=2)三相异步电动机,则电动机转速为1470r/min;若给定电压为5V,则变频器输出电源频率为25Hz,此时,电动机转速约为735 r/min。钻铣床模拟主轴控制中,数控系统通过执行S指令,经运算处理输出0~ +10V频率给定电压给变频器。

变频器中的输入开关信号包括变频器运行的控制信号,如正转、反转、停止,以及升、降速开关频率给定和开关数字量固定频率给定等信号;输出开关信号包括变频器报警、运行状态等信号。钻铣床中,变频器的开关信号由数控系统的PLC进行控制,数控系统通过执行指令,经PLC程序对变频器的输入、输出开关信号进行控制。

变频器主要由主电路板和控制电路板组成。主电路板上有功率模块、驱动电路等。控制电路板包括由微处理器组成的控制电路、检测电路、输入/输出电路等,其他还包括辅助电源、操作面板和显示单元等,如图所示。
钻铣床变频器
 

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