数控车床直流主轴驱动特点

直流主轴驱动系统得特点:

1、调速范围宽,采用FANUC主轴驱动的数控机床,在机械结构方面,小型机床通常采用电机与主轴直接或皮带变速的结构形式、中、大型机床通常只设置高,低速两级简单的机械变速机构,因此,主轴电动机的调速必须全部依赖主轴驱动器进行控制。为保证数控机床的加工范围,使加工工艺相对集中,并达到理想的切削效果,主轴驱动器必须实现无级变速,且具有教宽的调速范围。

2、在结构上,FANUC直流主轴电动机为全封闭的结构形式,可以在有尘埃和切削液飞溅的工业环境中使用。

3、在冷却系统上,为了缩小体积,提高效率,FANUC主轴电动机采用了特殊法人热管冷却系统,可以将转子产生的热量迅速的向外界发散。

4、在磁路设计上,为了使电机发热**小,FANUC煮粥电动机定子采用了独特的附加磁极,以减小损耗,提高了效率。

一、直流主轴的特点

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：

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国。

◆采用全封闭的结构形式

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。1

◆采用特殊的热管冷却系统

主轴电动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。

◆采用晶闸管三相全波整流

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。

◆主轴控制性能好

为了便于与数控系统配合，主轴何服器一般都带有D／A转换器、“使能”信号输入“准备好”输出、速度／转矩显示输出等信号接口。

◆具有纯电气主轴定向准停控制功能

由于换刀、精密镗孔、螺纹加工等的需要，数控机床的主轴应具有定向准停控制功能，而且应由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。

二、直流主轴的保护功能

为了保证驱动器安全、可靠运行，直流主轴何服系统在出现故障和异常等情况时，设置了较多的保护功能，这些保护功能与直流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。

◆接地保护

在何服单元的输出线路以及主轴电动机内部等出现对地短路时，可以通过快速熔断器瞬间切断电源，保护驱动器。

◆过载保护

当驱动器、电动机负载超过额定值时，安装在电动机内部的热开关或主回路的热继电器将动作，对电动机进行过载保护。

◆速度偏差过大报警

当主轴电动机的速度由于某种原因偏离了指令速度且达到一定的误差后，将产生警报并进行保护。

◆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，驱动器将发出报警进行保护。

◆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。

◆速度超过报警

当检测出的主轴电动机转速超过额定值的115％时，驱动器将会发出报警并进行保护。

励磁监控

如果主轴电动机励磁电流过低或无励磁电流，为防止飞车，驱动器将发出报警并进行保护。

短路保护

当主回路发生短路时，驱动器可以通过相应的快速熔断器进行短路保护。

相序报警

当三相输入电源相序不正确或缺相时，驱动器将发出报警。

三、直流主轴驱动系统常见故障

直流主轴驱动系统常见故障有：主轴电动机不转、转速异常或转速不稳定、振动或噪声太大、发生过电流报警、速度偏差过大、熔断器熔丝熔断、电动机过热、过点压吸收器烧坏、运转停止、速度达不到最高转速、主轴在加减速时工作不正常、电动机电刷磨损严重或电刷面上有划痕等。
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