请问如何将变频器成功应用在数控机床上呢？

请问变频器在机床上主要起到的功能是什么？~

下面举例以三晶变频器在应用中的情况为例说明一下吧！

数控机床是一种灵活、高效能的自动化机床,它较好地解决了复杂、精密、小批多变的零件加工问题。合理地进行数控机床主轴的控制,对提高机床的加工精度和生产效率都十分重要。
数控机床的主轴驱动系统也叫主传动系统,是完成主运动的动力装置部分。主轴驱动系统通过该传动机构转变成主轴上安装的刀具或工件的切削力矩和切削速度,配合进给运动,加工出理想的零件。它是零件加工的成型运动之一,它的精度对零件的加工精度有较大的影响。机床的主轴驱动和进给驱动有较大的差别，机床主轴的工作运动通常是旋转运动，不像进给驱动需要丝杆或者其他直线运动装置作往复运动，数控机床通过主轴的回转与进给实现刀具与工件的相对切削运动。
根据机床主轴传动的工作特点，早期的机床多数采用三相异步电动机加上多级变速箱的结构，随着技术的不断发展，机床机构有了很大改进，从而对主轴系统提出了新的要求，而且因用途而异，在数控机床中，数控车床占42%，数控钻镗铣床占33%，数控磨床、冲床占23%，其他占2%，为了满足量大面广的前两类数控机床的需要，对主轴传动提出了如下要求：主传动电机应有2.2KW~250KW的功率范围；要有大的无级调速范围，如能在1：100~1000范围内进行恒转矩调速和1：10的恒功率调速；要求主传动有四象限的驱动能力；为了满足螺纹车削，要求主轴能与进给实行同步控制。
在目前数控车床中，主轴控制装置通常是采用交流变频器来控制交流主轴电动机。为满足数控车床对主轴驱动的要求，变频器必须有以下性能:（1）宽调速范围，且稳速精度高;（2）低速运行时，有较大力矩输出;（3）加减速时间短;（4）过载能力强;（5）快速响应主轴电机快速正反转以及加减速。
下图是变频器在数控机床主轴上的应用：

其中变频器与数控装置的联系通常包括:（1）数控装置给变频器的正反转信号;（2）数控装置给变频器的速度或频率信号，可以通过通讯给定或模拟给定；（3）变频器给数控装置的故障等状态信号。所有关于对变频器的操作和反馈均可在数控面板进行编程和显示。通过变频器内部关于输入信号与设定频率的输入输出特性曲线的设置，数控装置就可以方便而自由地控制主轴的速度。该特性曲线必须涵盖电压/电流信号、正/反作用、单/双极性的不同配置，以满足数控车床快速正反转、自由调速、变速切削的要求。
主轴变频器的基本选型应该依据主轴驱动的要求。目前市场上最为常用的一类变频器为V/F控制方式，采用此控制方式的变频器低频转矩不够大、稳速精度不够高，因此在车床主轴上使用不太适合。另一类型的变频器为矢量型变频器，所谓矢量控制，通俗的讲，就是使鼠笼式异步机像直流电机那样具有优秀的运行性能及很高的控制性能，通过控制变频器输出电流的大小、频率及其相位，用以维持电机内部的磁通为恒定值，产生所需要的转矩，此类变频器具有低频力矩大，稳速精度高，响应速度快，相对伺服系统价格便宜等特点，在数控机床主轴上应用尤为合适，矢量控制的变频器在数控机床主轴驱动上正逐步推广。
以三晶S350变频器在顺德某数控机床主轴上采用无速度传感器矢量控制成功应用为例来说明变频器在机床主轴上的应用。三晶S350变频器是一款电流矢量型变频器，采用高速DSP芯片，响应速度快，0.5HZ时力矩可达150%，稳速精度可达±0.2%。

主轴电机参数

电机额定功率 电机额定电压 电机额定频率 电机额定电流 电机额定转速
4KW 380V 50/60HZ 8.8A 1480
数控车床系统加工基本要求
1、控制系统反应速度快，高柔性，机床主轴能够快速正反转及加减速切换运行；
2、切削精度保证±0.2%，稳定度高；
3、加工复杂、不规则形状零件时要求合格率高达98%以上；
4、高生产率；

三晶S350变频控制系统配置及接线图：
1、控制系统配置
①S350变频器 ②主轴电机 ③传动部分 ④数控操作系统
（备注：主轴驱动系统根据切削零件具体工况可加装编码器、PG卡进行闭环矢量控制。）
2、该数控车床系统特性及使用S350变频接线图
特性：该数控机床系统通过两路模拟信号控制机床主轴转动：一路是模拟电压信号0~10V输入，另一路是模拟电流信号4~20mA输入。

三晶S350变频控制主要操作步骤及参数设置：
1、电机与负载脱离，启动变频器，正确输入电机铭牌参数至变频器电机参数组相对应的功能码，进行电机参数自学习。
2、选择无感矢量控制模式（SVC），然后正确输入系统所需各项参数。
3、具体参数设置如下表：
功能码 功能说明 设定值 功能备注
F0.00 控制模式选择 0 选择无速度传感器的矢量控制（开环SVC矢量控制）
F0.01 启停信号选择 1 外部启停
F0.03 主频率源X选择 2 (VI) （用户可自己选择）模拟电压信号
F0.10 最大输出频率 100HZ 由用户要求设定
F0.12 运行频率上限 100HZ
F0.18 加速时间1 0.5S
F019 减速时间1 0.5S
F1.06 停机直流制动频率 0.5HZ 需外加制动电阻
F1.07 停机直流制动等待时间 0
F1.08 停机直流制动电流 100 需外加制动电阻
F1.09 停机直流制动时间 1S
F2.01 电机额定功率 3KW

电机铭牌参数
F2.02 电机额定频率 50HZ
F2.03 电机额定转速 1460
F2.04 电机额定电压 380V
F2.05 电机额定电流 6.5A
F2.11 电机参数识别 1 选择电机完整调谐(需脱离负载)
F3.06 VC转差补偿系数 由用户要求设定
F3.07 转矩上限设定
F5.13 VI下限值 0.00V 用户可根据实际要求更改
F5.14 VI下限对应设定 0.0%
F5.15 VI上限值 5
F5.16 VI上限对应设定 94.5
F5.17 VI输入滤波时间 0.10
F5.18 CI下限值 4
F5.19 CI下限对应设定 0.0%
F5.20 CI上限值 20.0
F5.21 CI上限对应设定 100
F5.22 CI输入滤波时间 0.10
在电机参数自学习过程中，必须注意:（1）若旋转辨识中出现过流或过压故障，可适当增减加减速时间;（2）旋转辨识只能在空载中进行;（3）必须首先正确输入电机铭牌的参数。
对于数控车床的主轴电机，使用无速度传感器的变频调速器的矢量控制后，具有以下显著优点:大幅度降低维护费用，甚至免维护;可实现高效率的切割和较高的加工精度;实现低速和高速情况下强劲的力矩输出。

三晶变频器成功应用在数控车床上

近年来，随着经济的快速发展，机床工业也有了飞跃的发展：体现在新技术的广泛应用和企业效益的明显改善。目前机床行业的消费主流是数控机床。从国内外市场对数控机床的需求来看，以后数控机床市场具有以下特征：一是经济型数控机床是以后的主流产品。二采用新技术，高性能矢量控制，提高产品稳定性是企业生存的关键。下面我们以机床拖动方面采用变频调速来说说SAJ变频器在该行业的应用情况：

一、原机床的主轴传动特点
一般情况下机床的拖动系统是由电机带动齿轮箱来传动和调速的，它具有以下特点：

1．原系统概况

A. 负载——恒功率性质
齿轮箱变速时，转矩的变化与转速的变化成反比。若不计齿轮箱的损耗，则在全功率范围内
都具有恒功率的特点。

1) 转速档次
调速箱有8档转速：75、120、200、300、800、1200、1500，2000r/min。
2) 电动机的主要额定参数
额定容量：3.7kw
额定转速：1440r/min
负载特性：恒功率
3) 控制方式由手柄组合的8个位置来控制四个离合器的分与合，得到齿轮的8种组合，从而得到8档
转速。

B. 低速时的过载能力强
低速时，拖动系统经齿轮箱降速后的额定转矩将远大于负载的最大工作转矩，有很强的过载能力

二、应用变频器调速时的基本考虑

1．变频调速的调节范围很广，一般通用型变频器都可以实现0—400HZ范围内无级调速。

2．考虑到机床要求具有较硬的机械特性。符合变频器+ 普通电机（或变频电机）传动具有机械特性
硬的特点。一般在低频下都可以提供150%负载转矩的能力

3．考虑到机床需要在低速时具有强大过载能力。变频器可以提供150%的过载保护（60S），能够满
足设备的要求。

4．使用变频调速后，可以简化齿轮变速箱等原有复杂的机械拖动机构，自动化程度高，操作简单，
维修方便。

5．变频器具有电压（DC0—10V），电流模拟输入接口，可以与数控系统的控制信号很好的匹配。

三、SAJ变频器在该行业的具体应用情况
浙江坎门机床厂主要生产各类经济型简易数控机床，由于调速用的电磁离合器损坏率较高，了解到变频调速系统具有以上优点，故改用中源变频器实现变频调速。具体情况如下：

1．改造后系统构成：

A. 在该系统中，变频器采用外部端子控制，数控系统发出的DC 0-10V 信号通过变频器的VI——ACM
端子送入变频器，实现数字量设定转速对模拟量变频输出的控制。电机转速的高低由数控系统输
出的电压信号的大小来控制。

B. 电机的正反向运行有外围通过变频器的 FWD，REV7 与DCM端子实现控制。

C. 各种保护信号通过变频器的A、B 、C（常开、常闭）触点来控制，可以实现过流，过压，过载，
过热，负压，缺相等保护。

在实际加工转速下，经反复试验，完全符合设计要求，取得了令人满意的结果。现该产品2000年已批量生产，投放市场。

三晶变频器成功应用在数控机床上
近年来，随着经济的快速发展，机床工业也有了飞跃的发展：体现在新技术的广泛应用和企业效益的明显改善。目前机床行业的消费主流是数控机床。从国内外市场对数控机床的需求来看，以后数控机床市场具有以下特征：一是经济型数控机床是以后的主流产品。二采用新技术，降低成本，提高产品稳定性是企业生存的关键。下面我们以机床拖动方面采用变频调速来说说SAJ变频器在该行业的应用情况：

一、原机床的主轴传动特点
一般情况下机床的拖动系统是由电机带动齿轮箱来传动和调速的，它具有以下特点：

1．原系统概况

A. 负载——恒功率性质
齿轮箱变速时，转矩的变化与转速的变化成反比。若不计齿轮箱的损耗，则在全功率范围内
都具有恒功率的特点。

1) 转速档次
调速箱有8档转速：75、120、200、300、800、1200、1500，2000r/min。
2) 电动机的主要额定参数
额定容量：3.7kw
额定转速：1440r/min
负载特性：恒功率
3) 控制方式由手柄组合的8个位置来控制四个离合器的分与合，得到齿轮的8种组合，从而得到8档
转速。

B. 低速时的过载能力强
低速时，拖动系统经齿轮箱降速后的额定转矩将远大于负载的最大工作转矩，有很强的过载能力

二、应用变频器调速时的基本考虑

1．变频调速的调节范围很广，一般通用型变频器都可以实现0—400HZ范围内无级调速。

2．考虑到机床要求具有较硬的机械特性。符合变频器+ 普通电机（或变频电机）传动具有机械特性
硬的特点。一般在低频下都可以提供150%负载转矩的能力

3．考虑到机床需要在低速时具有强大过载能力。变频器可以提供150%的过载保护（60S），能够满
足设备的要求。

4．使用变频调速后，可以简化齿轮变速箱等原有复杂的机械拖动机构，自动化程度高，操作简单，
维修方便。

5．变频器具有电压（DC0—10V），电流模拟输入接口，可以与数控系统的控制信号很好的匹配。

三、SAJ变频器在该行业的具体应用情况
浙江坎门机床厂主要生产各类经济型简易数控机床，由于调速用的电磁离合器损坏率较高，了解到变频调速系统具有以上优点，故改用中源变频器实现变频调速。具体情况如下：

1．改造后系统构成：

A. 在该系统中，变频器采用外部端子控制，数控系统发出的DC 0-10V 信号通过变频器的VI——ACM
端子送入变频器，实现数字量设定转速对模拟量变频输出的控制。电机转速的高低由数控系统输
出的电压信号的大小来控制。

B. 电机的正反向运行有外围通过变频器的 FWD，REV7 与DCM端子实现控制。

C. 各种保护信号通过变频器的A、B 、C（常开、常闭）触点来控制，可以实现过流，过压，过载，
过热，负压，缺相等保护。

在实际加工转速下，经反复试验，完全符合设计要求，取得了令人满意的结果。现该产品2000年已批量生产，投放市场。

四、结束语
在机床厂配套使用SAJ变频器多年来，产品质量一直很稳定，规模越来越大，企业效益越来越好。这再次证明了数控机床配套使用变频器的可行性和实用性，相信广大数控厂家会越来越多的认识到此问题——采用变频传动可靠性高，操作方便，投资少，见效快，性价比高。

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建湖县15013279015： 请问三晶变频器是如何控制车床的? - ？
市秦骨愈： 三晶变频器成功应用在数控车床上近年来,随着经济的快速发展,机床工业也有了飞跃的发展:体现在新技术的广泛应用和企业效益的明显改善.目前机床行业的消费主流是数控机床.从国内外市场对数控机床的需求来看,以后数控机床市场...

建湖县15013279015： 数控车床变频器该怎样的应用? ？
市秦骨愈： 数控车床变频器的应用: 数控车床在启动时,电机的电流会比额定高5-6倍的,不但会影响电机的使用寿命而且消耗较多的电 量.系统在设计时在电机选型上会留有一定的余...

建湖县15013279015： 数控机床是如何利用变频器调速的 - ？
市秦骨愈： 首先数控机床参数设置为模拟主轴,变频器参数设置为外部端子控制,这时候在系统上指令转速,系统会会有相应的模拟量输出(一般为0-10V直流电压),在被变频器接收处理后,变频器输出相应的电压,频率等,从而控制电机的转速.回答完毕,纯手打,望采纳O(∩_∩)O~i

建湖县15013279015： 新买的变频器怎样设置?用于数控车床 - ？
市秦骨愈： 根据现场而定.基本需要先调的是加速时间CD0012 减速时间CD0013(注意加减速时间不能太短) 运行指令CD0033改成1 频率指令CD0034改成1,其他的参数得看现场运行情况来调了

建湖县15013279015： 数控车床中变频器的应用?？
市秦骨愈： 数控车床在启动时,机电的电流会比额定高5⑹倍的,不但会影响机电的使用寿命而且消耗较多的电 量.系统在设计时在机电选型上会留有1定的余量,机电的速度是固定不变,但在实际使用进程中,有时要以较低或较高的速度运行,因此进行变频改造是非常有必要的.变频器可实现机电软启动、通过改变装备输入电压频率到达节能调速的目的,而且能给装备提供过流、过压、过载等保护功能.国内比较着名气变频器厂家有3.晶、英威腾等

建湖县15013279015： 变频器在数控机床上都有哪些应用? - ？
市秦骨愈： 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...

建湖县15013279015： 变频器在数控机床上安装调试时需注意什么 - ？
市秦骨愈： 变频器在数控机床上安装调试时需注意:1、变频器的选型. 变频器选型时要确定以下几点: ①采用变频的目的:恒压控制或恒流控制等; ②变频器的负载类型:如叶片泵或容积泵等,特别注意负载的性能曲线,性能曲线决定了应用时的方式方法; ③变频器与负载的匹配问题.2、变频器和数控机床的距离确定电缆和布线方法.3、变频器需要接地.4、 变频器应该安装在数控机床控制柜内部.5、调试时候应该保证变频器电压能满足要求.

建湖县15013279015： 求三晶变频器S350成功应用在数控机床主轴上的实例! - ？
市秦骨愈： 三晶S350系列变频器在数控机床主轴控制方案 数控机床主要技术指标: 1、适合于复杂异形零件的加工 2、加工精度高 3、加工稳定可靠 4、高柔性 (反应速度快|) 5、高生产率S350变频器主要技术指标: 1. 低频力矩大、输出平稳、转矩动...

建湖县15013279015： LSSV022IG5 - 4变频器如何与数控系统连接,需设置什么参数 - ？
市秦骨愈： 只需要设定上限频率,基准频率,电机功率,电机最大过载电流,10V模拟电压所对应的最大转速(这个很重要),指令转速和实际转速要靠它调,当然系统也有参数调的,系统参数标准值是625,你看看就知道,还有系统参数主轴第一,第二档位所对应的最大转速,这几号参数也有很大影响.

建湖县15013279015： 请问数控机床对应用的变频器的技术要求是什么? - ？
市秦骨愈： 数控机床对应用的变频器的技术要求: 1、要求变频器低频力矩大 变频器在低频时(1~10Hz)能出来150%额定转矩.2、要求变频器转矩动态响应速度快,稳速精度高 变频器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.3、要求变频器减速停车速度快 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.