异步主轴电机驱动技术与选型

《异步主轴电机驱动技术与选型》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、异步主轴电机驱动技术与选型沈阳机床集团主轴电机与TDE伺服驱动器培训课程异步主轴电机驱动技术与选型主轴电机及驱动器的选型•由加工需求计算电机扭力、功率需求•由电机扭力与功率需求选择电机规格•由电机电流、超载特性及最高速选择驱动•选择回馈•选择总线电机的选型异步主轴电机驱动技术与选型伺服电机种类•同步伺服电机(永磁式)•异步伺服电机(感应式)异步主轴电机驱动技术与选型同步伺服电机特点•磁场由磁钢永久提供,不需要额外电力•磁场随时存在,不需要预先建立磁场•恒转矩区:电机电流=转矩电流,•恒功率区:电机电流=转矩电流+逆磁电流(恒功率区范

2、围小)•运转中断电,自动变成发电机(危害驱动)•转子惯量低、不须预先激磁响应快异步主轴电机驱动技术与选型异步伺服电机特点•磁场由定子线圈经驱动器向量控制产生•无法立即产生磁场,必需要预先建立磁场•恒转矩区:电机电流=转矩电流+磁场电流•恒功率区:电机电流=转矩电流+磁场电流;恒功率范围大,适合高速低扭力加工需求•运转中断电,自由运转停止,不会危害驱动•转子惯量大、须预先激磁响应慢异步主轴电机驱动技术与选型扭矩与功率的关系???∗10009550∗??•T==2?=NM----扭力?∗????????60?∗???•P=kW---

3、-机械功9550•电功率转机械功KW=3*V*In*cosθ*η??∗1000–In=(A)In:电机额定电流3∗???∗cosθ∗ηcosθ:电机功率因素η:电机效率异步主轴电机驱动技术与选型电机的电磁关系•E=k·∅·?E:反电势,k:常数,∅:磁通,?:转速说明:1.假设端电压=反电势;V=E2.∅固定时,电压与转速成正比3.E固定时,转速与磁通成反比4.∅=A*T=安培*线圈匝数,线圈已经绕好,故磁通∅正比于磁场电流异步主轴电机驱动技术与选型电机扭矩、功率与转速的关系•定扭矩控速范围(0~额定转速?)E=k·∅·?,基本转速

4、?以下运转时,∅为固定,因此转速与电压成正比9550∗???∗?0→?∗?T=T固定??????0→?•定功率控速范围(额定转速?~最高转速?max)E=k·∅·?,基本转速?以上运转时,E为固定,因此转速与磁通成反比9550∗???∗?PT=P固定???????→????.异步主轴电机驱动技术与选型11/15kW,1500/12000RPM电机•S1:11kW,S6-60%:15kW•额定转速(基底转速):1,500RPM•最高转速:12000RPM转矩计算:•Ts1@1500=11*9550/1500=70.03NM

5、•Ts1@12000=11*9550/12000=8.75NM•Ts6@1500=15*9550/1500=95.5NM•Ts6@12000=15*9550/12000=11.94NM11/15kW,1500/12000RPM电机功率-转速曲线图扭矩-转速曲线图异步主轴电机驱动技术与选型主轴电机的选型加工所需•NM扭矩或•KW功率额定转速•Nrpm与•Nmax.rpm最高转速•光轴?键轴?•接线出口位置、接头安装尺寸,•安装法兰直径其他要求•温度检出选择•反馈装置选择异步主轴电机驱动技术与选型主轴电机型号意义VM-100L-110-

6、1512VM:异步伺服电机100L:基座号110:11.0kW15:额定转速1500RPM,(额定转速/100)12:最高转速12000RPM,(最高转速/1000)异步主轴电机驱动技术与选型速度、位置反馈装置(一)•Resolver解角器(旋转变压器)–一般为2极,每转一个正弦与余弦信号,•信号Sin+,Sin-,Cos+,Cos-,R+,R-(载波),温度保护•激磁载波频率一般为7或10kHz•TTLEncoder–TTLLinedrive5V,方波脉冲,512~PPR•异步电机:信号A,/A,B,/B,Z,/Z•同步电机:信号

7、A,/A,B,/B,Z,/Z,U,/U,V,/V,W,/W异步主轴电机驱动技术与选型速度、位置反馈装置(二)•Sin/CosEncoder–5V电源,弦波0.5~1.0Vp-p信号,128~PPR•Incr(增量式):A(Sin),A-(Sin-),B(Cos),B-(Cos-),R,R-•Ass(绝对式):A(Sin),A-(Sin-),B(Cos),B-(Cos-),R,R-,Sin+,Sin-,Cos+,Cos-(每转一个正弦与余弦信号)•原点信号R可为方波或弦波异步主轴电机驱动技术与选型速度、位置反馈装置(三)•ENDAT2

8、.1–5V电源,100mA以下,可含增量SIN/COS弦波–ECN1113,EQN1125,ECN1313,EQN1325•信号:A+,A-,B+,B-,Data+,Data-,Clock+,Clock-•ENDAT2.2/BISS–