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直流主轴驱动系统介绍

直流主轴电动机驱动器有可控硅调速和脉宽调制PWM调速两种形式。由于脉宽调制PWM调速具有很好的调速性能，因而在对静动态性能要求较高的数控机床进给驱动装置上曾***使用。而三相全控可控硅调速装置则适于大功率应用场合。

从原理上说，直流主轴驱动系统与通常的直流调速系统无本质的区别，决定了直流主轴驱动系统具有以下特点：

① 调速范围宽。采用直流主轴驱动系统的数控机床通常只设置高、低两级速度的机械变速机构，就能得到全部的主轴变换速度，实现无级变速，因此，它具有较宽的调速范围。

② 直流主轴通常采用全封闭的结构形式，可以在有尘埃和切削液飞溅的工业环境中使用。

③ 主轴电动机通常采用特殊的热管冷却系统，能将转子产生的热量迅速向外界发散。此外，为了使发热zui小，定子往往采用独特附加磁极，以减小损耗，提率。

④ 直流主轴驱动器主回路一般采用晶闸管三相全波整流，以实现四象限的运行。

⑤ 主轴控制性能好。为了便于与数控系统的配合，主轴伺服器一般都带有D/A转换器、“使能”信号输入、“准备好”输出、输出、转速/转矩显示输出等信号接口。

⑥ 纯电气主轴定向准停控制功能。无需机械定位装置，进一步缩短了定位时间。

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位置前馈增益

设定位置环的前馈增益。设定值越大时，表示在任何频率的指令脉冲下，位置滞后量越小位置环的前馈增益大，控制系统的高速响应特性提高，但会使系统的位置不稳定，容易产生振荡。不需要很高的响应特性时，本参数通常设为0表示范围：0~100%

速度比例增益

设定速度调节器的比例增益。设置值越大，增益越高，刚度越大。参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载值情况确定。一般情况下，负载惯量越大，设定值越大。在系统不产生振荡的条件下，尽量设定较大的值。

速度积分时间常数

设定速度调节器的积分时间常数。设置值越小，积分速度越快。参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载情况确定。一般情况下，负载惯量越大，设定值越大。在系统不产生振荡的条件下，尽量设定较小的值。 赣州富士伺服驱动器操作手册上海持承自动化设备有限公司主营驱动器，如有进一步需要，请通知我们！

SIEMENS 611A主轴定位出现超调的故障维修

故障现象：某采用SIEMENS 810M的龙门加工中心，配套611A主轴驱动器，在执行主轴定位指令时，发现主轴存在明显的位置超调，定位位置正确，系统无故障。

分析与故障处理：由于系统无报警，主轴定位动作正确，可以确认故障是由于主轴驱动器或系统调整不良引起的。

解决超调的方法有很多种，如：减小加减速时间、提高速度环比例增益、降低速度环积分时间等等。检查本机床主轴驱动器参数，发现驱动器的加减速时间设定为2s，此值明显过大；更改参数，设定加减速时间为0.5s后，位置超调消除。

环形分配器是根据步进电动机的相数和控制方式设计的。

硬件的环形分配器可用数字集成电路系列中的基本门电路和触发器构成，但这样构成的环形分配器过于复杂，随着大规模集成电路技术的发展，现在，实用的环形分配器均是集成化的**电路芯片，这些芯片通常还包括除脉冲分配控制之外的其它他功能。图1为三相硬件环形分配器的驱动控制示意图。图中CLK为数控装置发出的脉冲信号，DIR为正负方向信号，FVLL/HALF用于控制整步或半步运行。每来一个脉冲信号，环形分配器按照一定的顺序（正负方向，整步、半步条件）把脉冲分配到某一相驱动的输入端。 上海持承自动化设备有限公司主营驱动器，如项目有需求，静候来电！

驱动器出现过电流报警的故障维修

故障现象：一台配套某系统的卧式加工中心，在加工时主轴运行突然停止，驱动器显示过电流报警。

分析与处理过程：经查交流主轴驱动器主回路，发现再生制动回路故障、主回路的熔断器均熔断，经更换熔断器后机床恢复正常。但机床正常运行数天后，再次出现同样故障。

由于故障重复出现，证明该机床主轴系统存在问题，根据报警现象，分析可能存在的主要原因有：

①    主轴驱动器控制板不良。

②    连续过载。

③    绕组存在局部短路。

在以上几点中，根据现场实际加工情况，过载的原因可以排除。考虑到换上元器件后，驱动器可以正常工作数天，故主轴驱动器控制板不良的可能性已较小。因此，故障原因可能性zui大的是绕组存在局部短路。

维修时仔细测量绕组的各项电阻，发现U相对地绝缘电阻较小，证明该相存在局部对地短路。

拆开检查发现，内部绕组与引出线的连接处绝缘套已经老化；经重新连接后，对地电阻恢复正常。

再次更换元器件后，机床恢复正常，故障不再出现。

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驱动器具有4象限驱动能力

要求主轴在正、反向转动时均可进行自动加、减速控制，并且加、减速时间要短。目前一般伺服主轴可以在1秒内从静止加速到6000r/min。

驱动器具有位置控制能力

即进给功能（C轴功能）和定向功能（准停功能），以满足加工中心自动换刀、刚性攻丝、螺纹切削以及车削中心的某些加工工艺的需要。

驱动器具有较高的精度与刚度，传动平稳，噪音低。

数控机床加工精度的提高与主轴系统的精度密切相关。为了提高传动件的制造精度与刚度，采用齿轮传动时齿轮齿面应采用高频感应加热淬火工艺以增加耐磨性。zui后一级一般用斜齿轮传动，使传动平稳。采用带传动时应采用齿型带。应采用精度高的轴承及合理的支撑跨距，以提高主轴的组件的刚性。在结构允许的条件下，应适当增加齿轮宽度，提高齿轮的重叠系数。变速滑移齿轮一般都用花键传动，采用内径定心。侧面定心的花键对降低噪声更为有利，因为这种定心方式传动间隙小，接触面大，但加工需要专门的刀具和花键磨床。 重庆富士伺服驱动器库存现货