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FANUC（法那科）公司主轴驱动系统

从80年代开始，该公司已使用了交流主轴驱动系统，直流驱动系统已被交流驱动系统所取代。目前三个系列交流主轴电动机为：S系列电动机，额定输出功率范围1.5～37KW；H系列电动机，额定输出功率范围1.5～22KW；P系列电动机，额定输出功率范围3.7～37KW。该公司交流主轴驱动系统的特点为：①采用为处理器控制技术，进行矢量计算，从而实现zui佳控制。②主回路采用晶体管PWM逆变器，使电动机电流非常接近正弦波性。③具有主轴定向控制、数字和模拟输入接口等功能。

交流伺服主轴驱动系统维护

为了使主轴伺服驱动系统长期可靠连续运行，防患于未然，应进行日常检查和定期检查。注意以下的作业项目。

日常检查

通电和运行时不取去外盖，从外部目检变频器的运行，确认没有异常情况。通常检查以下各点。

①    运行性能符合标准规范。

②    周围环境符合标准规范。

③    键盘面板显示正常。

④    没有异常的噪声、振动和气味。

⑤    没有过热或变色等异常情况。

定期检查

定期检查时，应注意事项。

①    维护检查时，务必先切断输入变频器（R、S、T）的电源。

②    确定变频器电源切断，显示消失后，等到内部高压指示灯熄灭后，方可实施维护、检查。

③    在检查过程中，不可以将内部电源及线材，排线拔起及误配，否则会造成变频器不工作或损坏。

④    安装时螺丝等配件不可置留在变频器内部，以免电路板造成短路现象。

⑤    安装后保持变频器的干净，避免尘埃，油雾，湿气侵入；

步进数控机床伺服系统驱动器的原理及组成

步进电动机的驱动伺服系统，加到步进电动机的定子绕组上的电脉冲信号，是由步进电动机的驱动控制器给出的，驱动控制器由环形分配器和功率放大器两部分组成。在许多CNC系统中，环形分配器的功能由软件产生，在这种情况下，驱动器就不包括环形分配器。

环形分配器输入端的指令脉冲是CNC插补器输出的一系列指令脉冲，输出则加到步进电动机相应绕组的功率放大器的输入端。也就是说环形分配器的任务是把来自CNC的一列脉冲信号，按照一定的顺序分配到步进电机的每一相绕组上。

手动调整增益参数

调整速度比例增益KVP值。当伺服系统安装完后，必须调整参数，使系统稳定旋转。首先调整速度比例增益KVP值．调整之前必须把积分增益KVI及微分增益KVD调整至零，然后将KVP值渐渐加大；同时观察伺服电机停止时足否产生振荡，并且以手动方式调整KVP参数，观察旋转速度是否明显忽快忽慢．KVP值加大到产生以上现象时，必须将KVP值往回调小，使振荡消除、旋转速度稳定。此时的KVP值即初步确定的参数值。如有必要，经KⅥ和KVD调整后，可再作反复修正以达到理想值。

调整积分增益KⅥ值。将积分增益KVI值渐渐加大，使积分效应渐渐产生。由前述对积分控制的介绍可看出，KVP值配合积分效应增加到临界值后将产生振荡而不稳定，如同KVP值一样，将KVI值往回调小，使振荡消除、旋转速度稳定。此时的KVI值即初步确定的参数值。

调整微分增益KVD值。微分增益主要目的是使速度旋转平稳，降低超调量。因此，将KVD值渐渐加大可改善速度稳定性。    

调整位置比例增益KPP值。如果KPP值调整过大，伺服电机定位时将发生电机定位超调量过大，造成不稳定现象。此时，必须调小KPP值，降低超调量及避开不稳定区；但也不能调整太小，使定位效率降低。因此，调整时应小心配合。

速度反馈滤波因子

设定速度反馈低通滤波器特性。数值越大，截止频率越低，电机产生的噪音越小。如果负载惯量很大，可以适当减小设定值。数值太大，造成响应变慢，可能会引起振荡。数值越小，截止频率越高，速度反馈响应越快。如果需要较高的速度响应，可以适当减小设定值。 

比较大输出转矩设置

设置伺服驱动器的内部转矩限制值。设置值是额定转矩的百分比，任何时候，这个限制都有效定位完成范围设定位置控制方式下定位完成脉冲范围。本参数提供了位置控制方式下驱动器判断是否完成定位的依据，当位置偏差计数器内的剩余脉冲数小于或等于本参数设定值时，驱动器认为定位已完成，到位开关信号为 ON，否则为OFF。

在位置控制方式时，输出位置定位完成信号，加减速时间常数设置值是表示电机从0~2000r/min的加速时间或从2000~0r/min的减速时间。加减速特性是线性的到达速度范围设置到达速度在非位置控制方式下，如果伺服电机速度超过本设定值，则速度到达开关信号为ON，否则为 OFF。在位置控制方式下，不用此参数。与旋转方向无关。

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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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