現(xiàn)代數(shù)控機床對主軸傳動提出了更高的要求：

（1） 調速范圍寬并實現(xiàn)無極調速

為保證加工時選用合適的切削用量，以獲得*佳的生產率、加工精度和表面質量。特別對于具有自動換刀功能的數(shù)控加工中心，為適應各種刀具、工序和各種材料的加工要求，對主軸的調速范圍要求更高，要求主軸能在較寬的轉速范圍內根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的指令自動實現(xiàn)無級調速，并減少中間傳動環(huán)節(jié)，簡化主軸箱。

目前主軸驅動裝置的恒轉矩調速范圍已可達1∶100，恒功率調速范圍也可達1∶30，一般過載1.5倍時可持續(xù)工作達到30min。

主軸變速分為有級變速、無級變速和分段無級變速三種形式，其中有級變速*用于經濟型數(shù)控機床，大多數(shù)數(shù)控機床均采用無級變速或分段無級變速。在無級變速中，變頻調速主軸一般用于普及型數(shù)控機床，交流伺服主軸則用于中、數(shù)控機床。

（2） 恒功率范圍要寬

主軸在全速范圍內均能提供切削所需功率，并盡可能在全速范圍內提供主軸電動機的*大功率。由于主軸電動機與驅動裝置的限制，主軸在低速段均為恒轉矩輸出。為滿足數(shù)控機床低速、強力切削的需要，常采用分級無級變速的方法（即在低速段采用機械減速裝置），以擴大輸出轉矩。

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采用可調模擬負載的測試平臺

這種測試系統(tǒng)由三部分組成，分別是被測伺服驅動器—電動機系統(tǒng)、可調模擬負載及上位機。可調模擬負載如磁粉制動器、電力測功機等，它和被測電動機同軸相連。上位機和數(shù)據(jù)采集卡通過控制可調模擬負載來控制負載轉矩，同時采集伺服系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行保存、分析與顯示。對于這種測試系統(tǒng)，通過對可調模擬負載進行控制，也可模擬各種負載情況下伺服驅動器的動、靜態(tài)性能，完成對伺服驅動器的多方面而準確的測試。但這種測試系統(tǒng)體積仍然比較大，不能滿足便攜式的要求，而且系統(tǒng)的測量和控制電路也比較復雜、成本也很高。 洛陽倫茨Lenze驅動器單價多少上海持承自動化設備有限公司主營驅動器，如需技術解答，可留言我們！

選擇合適的伺服電機系統(tǒng)需要知道的技術數(shù)據(jù)有：

1）力矩范圍 中小力矩（一般在20Nm以下） 小中大，全范圍

2）速度范圍 低（一般在2000RPM以下，大力矩電機小于1000RPM） 高（可達5000RPM）,直流伺服電機更可達1~2萬轉/分

3）控制方式 主要是位置控制 多樣化智能化的控制方式，位置/轉速/轉矩方式

4）平滑性 低速時有振動（但用細分型驅動器則可明顯改善） 好，運行平滑

5）精度 一般較低，細分型驅動時較高 高（具體要看反饋裝置的分辨率）

6）矩頻特性 高速時，力矩下降快 力矩特性好，特性較硬

7）過載特性 過載時會失步 可3~10倍過載（短時）

8）反饋方式 大多數(shù)為開環(huán)控制，也可接編碼器，防止失步 閉環(huán)方式，編碼器反饋

9）編碼器類型 - 光電型旋轉編碼器（增量型/***值型），旋轉變壓器型

10）響應速度 一般 快

11）耐振動 好 一般（旋轉變壓器型可耐振動）

12）溫升 運行溫度高 一般

13）維護性 基本可以免維護 較好

14）價格 低 高

功率放大器（驅動放大電路）

步進電動機是幾相的，在驅動裝置中就有幾路驅動放大電路，三相步進電動機，在驅動裝置中就有三路驅動電路，每一路連接步進電動機的一相繞組。功率放大器的作用是將環(huán)形分配器發(fā)出的TTL電平信號放大至幾安到十幾安的電流送至步進電動機的各繞組。下面主要以高低壓切換驅動為例介紹典型的驅動功率放大電路。

當輸入信號為低電平時，V1、V2、Vg、Vd均截止，電動機繞組中無電流流過，步進電動機不轉動，當輸入信號為高電平時，V1、V2、Vd飽和導通，在V2由截止過渡到飽和導通期間，與T一次側串聯(lián)的V2集電極回路電流急劇增加，在T的二次側產生一個感應電壓，加到高壓功率管Vg的基極上，使Vg導通，80V的高壓經過Vg加到電動機繞組上，使電流按La/(Rd+r)的時間常數(shù)向電流穩(wěn)定值Vg/(Rd+r)上升。經過過渡過程后，V2進入穩(wěn)定狀態(tài)（飽和導通）后，T一次側電流達到穩(wěn)定值，無磁通量變化，T的二次側感應電壓為零，Vg截止。這時12V低壓電源經二極管VDd加到繞組La上，維持La中的額定電流。 上海持承自動化設備有限公司主營驅動器，如需相關幫助，靜候來電！

主軸驅動系統(tǒng)的分類

主軸驅動系統(tǒng)包括主軸驅動器和主軸電動機。數(shù)控機床主軸的無級調速則是由主軸驅動器完成。主軸驅動系統(tǒng)分為直流驅動系統(tǒng)和交流驅動系統(tǒng)，目前數(shù)控機床的主軸驅動多采用交流主軸驅動系統(tǒng)即交流主軸電動機配備變頻器或主軸伺服驅動器控制的方式。

直流驅動系統(tǒng)在20世紀70年代初至80年代中期在數(shù)控機床上占據(jù)主導地位，這是由于直流電動機具有良好的調速性能，輸出力矩大，過載能力強，精度高，控制原理簡單，易于調整。隨著微電子技術的迅速發(fā)展，加之交流伺服電動機材料、結構及控制理論有了突破性的進展，80年代初期推出了交流驅動系統(tǒng)，標志著新一代驅動系統(tǒng)的開始，由于交流驅動系統(tǒng)保持了直流驅動系統(tǒng)的優(yōu)越性，而且交流電動機無需維護，便于制造，不受惡劣環(huán)境影響，所以目前直流驅動系統(tǒng)已逐步被交流驅動系統(tǒng)所取代。從90年代開始，交流伺服驅動系統(tǒng)已走向數(shù)字化，驅動系統(tǒng)中的電流環(huán)、速度環(huán)的反饋控制已全部數(shù)字化，系統(tǒng)的控制模型和動態(tài)補償均由高速微處理器實時處理，增強了系統(tǒng)自診斷能力，提高了系統(tǒng)的快速性和精度。

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直流主軸驅動系統(tǒng)常見故障

盡管直流主軸驅動系統(tǒng)在目前已應用不多，逐步為交流主軸驅動系統(tǒng)取代，但現(xiàn)有系統(tǒng)的維修還有不少，在此也總結它的故障特點。

1. 主軸速度不正常或不穩(wěn)定，造成這類故障的原因有很多。

主軸速度不正常或不穩(wěn)定的故障綜述：

可能原因 檢查步驟 排除措施

電動機負載過重   重新考慮負載條件，減輕負載

速度指令電壓不良或錯誤 測量從數(shù)控裝置主軸接口輸出過來的信號 確保主軸控制信號正常

D/A變換器故障

反饋線斷線或不良 測量反饋信號 確保接線正確

反饋裝置損壞 更換反饋裝置

電動機故障，如：勵磁喪失等 采用交換法，可以判斷是否出了故障 更換電動機

驅動器故障 更換驅動器

誤差放大器故障

印刷線路板太臟 打開驅動器，定期給電路板作出清潔 保持電路板的清潔或更換放大器