ALPHA变频器在数控机床上的应用

数字控制机床，简称数控机床（NC，NumericalControl）,是三十年来综合应用集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品，在现代机床生产中，一般采用多电机拖动，主轴和各进给系统分别由各自的电机来拖动。

一、概述

数字控制机床，简称数控机床（NC，NumericalControl）,是三十年来综合应用集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品，在现代机床生产中，一般采用多电机拖动，主轴和各进给系统分别由各自的电机来拖动。由于机床加工范围较广，不同的工件，不同的工序，使用不同的刀具，要求机床执行部件具有不同的运动速度，因此机床的主运动应能进行无极调速，主轴调速系统一般采用交流主轴系统。

随着变频调速技术的发展，数控机床的主轴的交流拖动，同样能够很好满足需要。主驱动电机通过皮带传动带动主轴旋转，或通过皮带传动和主轴箱内的减速齿轮(以获得更大的转矩)带动主轴旋转。由于主轴电机调速范围广，又可无级调速，使得主轴箱的结构大为简化。

二、工作原理

1.CNC数控系统构成如下图：

2.配置：

变频器：ALPHA6000-37R5GB

制动电阻：80Ω/750W7.5KW调速电机

三、系统配置

1.对电机要求

通常要求用变频电机，或者普通电机加风扇以满足电机在低频的散热要求、并且要求电机调速范围广。

2.对变频器的技术要求

a要求低频力矩大

低频时（1~10Hz）能出来150%额定转矩。

b转矩动态响应速度快，稳速精度高

能实现很好的动态响应效果，依据负载的变化，通过输出转矩的变化很快做出响应，从而实现转轴速度的稳定。

c减速停车速度快

通常数控机床的加减速时间都是比较短的，加速时间靠变频器的性能保证，减速时间则依靠外加制动电阻或制动单元。

d可靠性高

变频器故障率低，运行稳定可靠

e电磁兼容问题

数控机床为工业应用环境，不但要求变频器自身抗干扰能力强，而且不能干扰外围控制设备。由变频器工作原理可知，变频器输出含有一定的谐波成份，在使用中如果处理不当会对其它设备产生干扰，在数控机床上最容易被干扰的设备是CNC控制器。一旦CNC控制器受干扰后，系统将不能正常工作。特别是变频器的频率指令和运行指令也可能会受到干扰，干扰严重的会造成频率指令不稳定，变频器误动作等。解决此类问题的办法是在变频器出厂时须经过严格的EMC测试，采用EMC测试合格的变频器产品。

3.变频器接线原理图

四、参数调试

P0.01=2端子AI1为模拟输入

P0.04=1外部端子控制

P0.07=150（最高输出频率）

P3.03=14（外部故障停机）

P3.17=2（速度到达）

P3.14=19（故障输出）

P2.06=6（载波频率）

P9.00=100（转差频率补偿增益）

P3.01=1（X1正转）

P3.02=2（X2反转）

P3.04=6（X4复位）

五、系统优点

ALPHA6000系列变频器.低率输出转矩大，速度精度高，价格合理，功能齐全，质量稳定可靠，是机床设备配套的理想选择。ALPHA6000系列变频器具有以下特点

1电机控制专用CPU，空间矢量PWM控制，超静音稳定运行。

2低频力矩特性好，低速额定转矩输出运行稳定。.

3通过EMC测试，抗干扰能力强。

4先进的自动转矩补偿功能设计，负载适应能力强。

5对输出电流实时检控，具有很好的动态响应能力。

6功能完善，多达40种保护及报警功能。