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电主轴的电动机均采用交流异步感应电动机,由于是用在高速加工机床上,启动时要从静止迅速升速至每分钟数万转乃至数十万转,启动转矩大,因而启动电流要超出普通电机额定电流5~7倍。其驱动方式有变频器驱动和矢量控制驱动器驱动两种。为了预防由于焊补时轴产生弯曲变形,应采用反向变形的对称平衡式复焊法。变频器的驱动控制特性为恒转矩驱动,输出功率与转钜成正比。机床的变频器采用-的晶体管技术,可实现主轴的无级变速。机床矢量控制驱动器的驱动控制为在低速端为恒转矩驱动,在中、高速端为恒功率驱动。
液压拨叉需附加一套液压装置,将信号转换为电磁阀动作,再将压力油分至相应液压缸,因而增加了复杂性。如单纯片面追求无级调速,势必加工中心要增大主轴电念头的功率,从而使主轴电念头与驱动装置的体积、重量及本钱大大增加。在数控机床中常使用无滑环摩擦片式电磁离合器和牙嵌式电磁离合器。简朴的二位液压缸实现双联齿轮变速。采用机械齿轮减速,增大了输出扭矩,并利用齿轮换挡扩大了调速范围。当采用降低压力调速时,从电念头转矩公式t=cekifia中可得,它是属于恒转矩调速。(五轴联动)有关交流的感应电机矢量控制原理,这里不予先容。从式中可知,要改变电念头转速n,可通过改变电枢电压 降低压力调速,或改变励磁电流 弱磁调速。
在数控机床中常使用无滑环摩擦片式电磁离合器和牙嵌式电磁离合器。其中齿轮减速以增大输出扭矩,并利用齿轮换挡来扩大调速范围。为了提高速度性能,方法是减小球的大小(或)改变沟道的曲率系数,以减小球的离心力,降低高速运转时产生的内部载荷,同时增加球的数量以提高刚性。对于三联或三联以上的齿轮换挡则必需使用差动液压缸。(五轴联动)数控系统通过两类主轴速度指令信号来进行控制,即用模拟加工中心量或数字量信号程序中的s代码来控制主轴电念头的驱动调速电路,同时采用开关量信号程序上用m41~m44代码来控制机械齿轮变速自动换挡的执行机构。
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