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交流伺服主軸驅動系統與變頻的區別及工作原理
主軸驅動系統是數控機床的大功率執行機構，其功能是接受數控系統(CNC)的S碼速度指令及M碼輔助功能指令，驅動主軸進行切削加工。數控加工中心對主軸有較高的控制要求，首先要求在大力矩、強過載能力的基礎上實現寬范圍無級變速，其次要求在自動換刀動作中實現定角度停止(即準停)，這使加工中心主軸驅動系統比一般的變頻調速系統或小功率交流伺服系統在電路設計和運行參數整定上具有更大的難度。主軸的驅動可以使用交流變頻或交流伺服2種控制方式，交流變頻主軸能夠無級變速但不能準停，需要另外裝設主軸位置傳感器，配合CNC系統PMC (指數控系統內置PLC)的邏輯程序來完成準停速度控制和定位停止;交流伺服主軸本身即具有準停功能，其自身的軸控PLC信號可直接連接至CNC系統的PMC，配合簡捷的PMC邏輯程序即可完成準停定位控制，且后者的控制精度遠遠高于前者。
交流伺服主軸驅動系統由主軸驅動單元、主軸電動機和檢測主軸速度與位置的旋轉編碼器3部分組成，主要完成閉環速度控制，但當主軸準停時則完成閉環位置控制。由于數控機床的主軸驅動功率較大，所以主軸電動機采用鼠籠式感應電動機結構形式，旋轉編碼器可以在主軸外安裝，也可以與主軸電動機做成一個整體，主軸驅動單元的閉環控制、矢量運算均由內部的高速信號處理器及控制系統實現。CNC系統向主軸驅動單元發出速度指令驅動單元將該指令與旋轉編碼器測出的實際速度相比較，經數字化的速度調節器和磁鏈函數發生器運算，得到轉子當前的希望力矩與希望磁鏈矢量再分別與實際力矩、磁鏈運算結果相比較，且經過力矩、磁鏈調節器運算得到等效直流電動機(兩相旋轉軸系)的轉矩電流分量和勵磁電流分量換進入兩相靜止軸系，最后經2/3矢量變換進入三相靜止軸系，得到變頻裝置的三相定子電流希望值，通過控制SPWM驅動器及IGBT變頻主回路使負載三相電流跟隨希望值，就可以完成主軸的速度閉環控制。
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