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同步电主轴三种控制方法的区别

时间:2022-04-13浏览:142次

在数控机床中,同步电主轴通常采用变频调速方式。目前主要有三种控制方法:普通变频驱动与控制、矢量控制驱动器的驱动与控制、直接转矩控制。那么,这三种控制方法有什么区别呢?


同步电主轴的普通变频是标量驱动和控制,其驱动控制特点是恒转矩驱动,输出功率与转速成正比。普通变频控制动态性能不理想,在低速时控制性能差,输出功率不够稳定,不具备C轴功能。但由于价格低廉、结构简单,一般用在磨床和普通高速铣床等。


同步电主轴的矢量控制技术模仿DC电动机的控制,用转子磁场定向和矢量变换的方法实现驱动和控制,具有良好的动态性能。矢量控制驱动器在启动初期时具有转矩值很大,电主轴本身结构简单,惯性很小,所以启动加速度大,可以实现在启动后瞬间就能达到允许的极限速度。这种驱动器有开环和闭环两种,后者可以实现位置和速度的反馈,不仅具有更好的动态性能,还可以实现C轴功能;前者动态性能稍差,不具备C轴功能,但价格更便宜。


直接转矩控制(DTC)是继矢量控制技术之后发展起来的一种新型的高性能交流调速技术,其控制思想新颖,系统结构简单明了,更适合驱动高速电主轴,更能满足高速电主轴高转速、宽调速范围、高速瞬时准停的动静态特性要求,它已成为交流传动领域的热点技术。


通过比较可以看出,直接转矩控制这一方法更适合同步电主轴的驱动,所设计的电主轴直接转矩控制系统具有良好的动静态特性,将直接转矩控制方法应用于电主轴驱动控制系统是可行的,更适合高速数控机床驱动控制系统的快速响应要求。

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