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文档简介

1、会计学1数控机床主轴系统的工作原理数控机床主轴系统的工作原理知识目标：知识目标：能够根据所学知识分析主轴系统的工作原理；掌握主轴速度的控制方式，能够解决主轴由于速度异常所引起的一些故障；熟悉主轴的操作方法；锻炼学生亲自动手、观察分析的能力。 第1页/共13页第2页/共13页第3页/共13页第4页/共13页 1、主轴系统的组成结构主轴系统的组成结构（1）直流主轴的结构特点：直流主轴电动机的结构与永磁式直流伺服电动直流主轴电动机的结构与永磁式直流伺服电动机的结构不同。这类电动机在结构上的特点是机的结构不同。这类电动机在结构上的特点是：为了改善换向性能，在结构上都有换向极，：为了改善换向性能，在结构

2、上都有换向极，为缩小体积，改善冷却效果，以免电动机热量为缩小体积，改善冷却效果，以免电动机热量传到主轴上，常采用轴向强迫风冷或水管冷却传到主轴上，常采用轴向强迫风冷或水管冷却技术。为适应主轴调速范围宽的要求，一般主技术。为适应主轴调速范围宽的要求，一般主轴电动机都能在调速比轴电动机都能在调速比1:1001:100的范围内实现无的范围内实现无级调速，而且在基本速度以上达到恒功率输出级调速，而且在基本速度以上达到恒功率输出，在基本速度以下为恒转矩输出，以适应重负，在基本速度以下为恒转矩输出，以适应重负荷的要求。荷的要求。第5页/共13页（2）交流主轴的结构特点：交流伺服电动机的结构有笼型感应电动机

3、和永磁式同步电动机两种。而交流主轴电动机与进给电动机不同，交流主轴电动机采用感应电动机形式。这是因为受永磁体的限制，当容量做得很大时电动机成本太高，另外数控机床主轴驱动系统不必像进给伺服驱动系统那样，要求如此高的性能，因此，采用感应电动机完全能满足主轴的要求。在这类电动机轴的尾部安装有检测用脉冲发生器或脉冲编码器。第6页/共13页第7页/共13页（2）交流主轴电动机的调速方式 矢量变换调速这种方法把异步电动机经过坐标变换等效成直流电动机，设法在交流电动机上模拟直流电动机控制转矩的规律，以使交流电动机具有同样产生电磁转矩的能力。矢量控制原理的基本思路就是按照产生同样的旋转磁场这一等效原则建立起来的。矢量变换SPWM调速系统，是将通过矢量变换得到相应的交流电动机的三相电压控制信号，作为SPWM系统的基准正弦波，即可实现对交流电动机的调速。 第8页/共13页 3、主轴控制中主轴控制中PLC、变频器的作用变频器的作用 在主轴电动机的控制电路中，PLC的输出提供相关控制信号，例如：速度、转矩设定值。 主轴电动机的速度调节则是直接通过变频器的变频调速来实现的。

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