文档介绍：变频器数控机床应用的研究
 
 
任梦羽 宁传丽 郑亚平
摘 要：在数控机床上，变频器主要用于交流电动机的控制，它不但起了节能和调速的作用，而且它的软启动能够保护附属电气设备，避免直接启动给机械设备造成冲击，从而引起机械故障。因此变频器是理想的调速和控制装置。本文就变频器在数控机床上的应用及它在使用和维护中常见的问题进行阐述。
关键词：变频器；数控机床；调速；节能；维护
1、引言
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将把电压、频率固定不变的交流电变换成电压、频率可以改变的交流电的电能控制装置。[1]作为能够改变输出频率的设备，变频器其主电路由整流器件、直流部分和逆变器件三部分组成。基本结构示意图如图1所示。
整流器件作为变频器与三相交流电相连的部分，把三相交流电变成直流电。直流部分是变频器的信号控制部分。直流电部分取出所需的电压，带动驱动电路、检测电路和CPU控制器。驱动电路用来实现逆变器件的驱动，检测电路用来实现对温度、电流和电压的检测，
CPU控制器实现判断和控制功能。而逆变器将直流电变换为所要求频率的交流电。通过逆变器的驱动电路实现对逆变器的驱动，从变频器输出的电就变成了电压为 380V，频率可调的交流电，从而驱动电机完成预想的控制工作。
2、变频器特性及参数设置
变频器的主要特性
变频器通常通过控制面板的参数设定和选取，使其能够在电控系统中实现复杂的控制，在数控机床的电控系统中变频器的主要特点是：启动和停止时较平稳，可实现无级调速，同时在调速时应用范围较广。在工作时可实现长期稳定的运行，且操作简单方便，在输出时可以满足数控机床电动机的性能要求[2]。
变频器的参数设置
变频器的参数对于变频器的控制非常关键，是保证功能运行的前提。其电动机的额定电流、工作电压、电机容量等参数的设置可以根据铭牌所给定的进行设置。另外，在使用状态显示板时，应注意其参数在使用时不可改变。只可以按事先设定好的参数进行运行，当我们想让电动机启动或停止或进行正反转时，可以在模拟输入信号的控制下由开关量来实现。
3、变频器在数控机床上的应用
自变频技术在数控机床中的广泛运用开始，数控机床自身的科技技术含量便飞速提高，其智能化、数字化以及网络化的特点也与我国当下的数字机床应有的相关要求相符，所以对其进行相关研究就显得很有现实意义。
在具体的数控机床中的变频器选择中，相关技术人员需要考虑数控机床电动机的容量，以此进行不同容量变频器的选择。这里需要注意的是一旦变频器的容量相较于数控机床电动机容量来说较小的话，就很容易出现对数控机床的正常运行造成影响，甚至造成数控机床的损毁，而当变频器容量相关于数控机床电动机容量来说较大的话则会使数控机床的谐波分量变大，造成资金浪费的情况发生，所以在对数控机床使用的变频器选择中，相关技术人员必须严格按照以下规定进行具体的选择决策即通过对数控机床负载性质的变化规律计算出负载电流大小[3]；通过负载电流计算结果，预选数控机床所使用的变频器容量；对选择的预选变频器的过载能力与起动能力进行检验。
在我国当下数控机床中主要存在三种电力驱动的類型，非别是进给饲服系统驱动、主轴驱动系统、电动机装式高速交流主轴驱动系统[4]。