現代數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數控系統的指令自動實現無級調速，并減少中間傳動環節，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*用于經濟型數控機床，大多數數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控機床，交流伺服主軸則用于中、數控機床。

（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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伺服進給系統的要求1、調速范圍寬伺服驅動器2、定位精度高3、有足夠的傳動剛性和高的速度穩定性4、快速響應，無超調為了保證生產率和加工質量，除了要求有較高的定位精度外，還要求有良好的快速響應特性，即要求**指令信號的響應要快，因為數控系統在啟動、制動時，要求加、減加速度足夠大，縮短進給系統的過渡過程時間，減小輪廓過渡誤差。5、低速大轉矩，過載能力強一般來說，伺服驅動器具有數分鐘甚至半小時內1.5倍以上的過載能力，在短時間內可以過載4～6倍而不損壞。6、可靠性高要求數控機床的進給驅動系統可靠性高、工作穩定性好，具有較強的溫度、濕度、振動等環境適應能力和很強的抗干擾的能力。對電機的要求1、從比較低速到比較高速電機都能平穩運轉，轉矩波動要小，尤其在低速如0.1r/min或更低速時，仍有平穩的速度而無爬行現象。2、電機應具有大的較長時間的過載能力，以滿足低速大轉矩的要求。一般直流伺服電機要求在數分鐘內過載4～6倍而不損壞。3、為了滿足快速響應的要求，電機應有較小的轉動慣量和大的堵轉轉矩，并具有盡可能小的時間常數和啟動電壓。4、電機應能承受頻繁啟、制動和反轉。三橋MITSUHASH驅動器圖片上海持承自動化設備有限公司主營驅動器，如有合作需求，撥打工作手機！

變頻器伺服驅動器基礎知識

變頻器，也叫變頻驅動器，通常主要是控制電機的速度或轉矩輸出。   如今大多數變頻器使用脈寬調制或PWM來產生可變的輸出電壓，電流和頻率。在此，二極管橋式整流器從電源獲取交流電（ac）電力并提供中間直流（dc）電路電壓。在中間直流電路中，直流電壓通過一個低通濾波器。然后，控制變頻器逆變器中的六個高速電子開關，以產生具有各種寬度的直流母線電壓高度的短脈沖。   通過改變脈沖寬度，轉換器創建一個輸出波形，其平均值是一個正弦電壓和電流波形，頻率可以改變。這是用來控制電機速度，轉矩或位置的可變輸出。

在中間直流電路中，直流電壓通過一個低通濾波器。   用于現代轉換器，主要是因為它比較高效。輸出開關是開或關，不運行在任何中間狀態，不能在任何可能增加功耗和能量損失的中間狀態下工作。   變頻器驅動的電動機有時裝有位置反饋裝置。在這些情況下，反饋裝置可以在低速下提高電機精度，動態響應和扭矩產量。   變頻器與伺服驅動器有什么不同？ 變頻器通常控制速度或扭矩。相反，伺服驅動器通常用于控制電機的位置。

不同類型的主軸系統的特點和使用范圍

（1） 普通籠型異步電動機配齒輪變速箱

這是*經濟的一種方法主軸配置方式，但只能實現有級調速，由于電動機始終工作在額定轉速下，經齒輪減速后，在主軸低速下輸出力矩大，重切削能力強，非常適合粗加工和半精加工的要求。如果加工產品比較單一，對主軸轉速沒有太高的要求，配置在數控機床上也能起到很好的效果；它的缺點是噪音比較大，由于電機工作在工頻下，主軸轉速范圍不大，不適合有色金屬和需要頻繁變換主軸速度的加工場合。

（2） 普通籠型異步電動機配簡易型變頻器

可以實現主軸的無級調速，主軸電動機只有工作在約500轉/分鐘以上才能有比較滿意的力矩輸出，否則，特別是車床很容易出現堵轉的情況，一般會采用兩擋齒輪或皮帶變速，但主軸仍然只能工作在中高速范圍，另外因為受到普通電動機*高轉速的限制，主軸的轉速范圍受到較大的限制。

這種方案適用于需要無級調速但對低速和高速都不要求的場合，例如數控鉆銑床。國內生產的簡易型變頻器較多。

在自動化設備中，經常用到伺服電機，特別是位置控制，大部分品牌的伺服電機都有位置控制功能，通過控制器發出脈沖來控制伺服電機運行，脈沖數對應轉的角度，脈沖頻率對應速度（與電子齒輪設定有關），當一個新的系統，參數不能工作時，首先設定位置增益，確保電機無噪音情況下，盡量設大些，轉動慣量比也非常重要，可通過自學習設定的數來參考。

然后設定速度增益和速度積分時間，確保在低速運行時連續，位置精度受控即可。

位置比例增益：設定位置環調節器的比例增益。設置值越大，增益越高，剛度越大，相同頻率指令脈沖條件下，位置滯后量越小。但數值太大可能會引起振蕩或超調。參數數值由具體的伺服系統型號和負載情況確定。 上海持承自動化設備有限公司主營驅動器，如需選型資料，撥打工作手機！株洲施耐德驅動器操作手冊

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步進電機驅動器是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速和定位的目的。

步進電動機和步進電動機驅動器構成步進電機驅動系統。步進電動機驅動系統的性能，不但取決于步進電動機自身的性能，也取決于步進電動機驅動器的優劣。對步進電動機驅動器的研究幾乎是與步進電動機的研究同步進行的。 山東三菱伺服驅動器方案