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一、模具零件石墨加工中心主軸伺服電機及變頻調(diào)速電機

●幾個基本概念

(一)主軸電機轉(zhuǎn)速的計算

(二)主軸電機額定輸出扭矩及最大輸出扭矩的計算。

(三)主軸電機恒扭矩轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)實際輸出功率的計算。

(四)機床主軸額定輸出扭矩及最大輸出扭矩的計算。 車、銑、鉆方式下，主軸及電機所需功率的計算 一、AC主軸伺服電機及變頻調(diào)速電機

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1、電機的功率負載特性：

做為一般驅(qū)動負載工作的回轉(zhuǎn)電機有以下三種常用的功率負載特性：

(1)連續(xù)工作制(S1)：是指該電機在額定工作條件和負載條件下允許長時間、不間斷的工作。

(2)短時工作制(S2)：是指該電機在規(guī)定的短時間內(nèi)允許超出額定功率進行運轉(zhuǎn)工作，其超載時間優(yōu)先采用10、30或60分鐘等。

(3)斷續(xù)工作制(S3)：是指該電機應(yīng)按一定的通、斷周期進行工作，以保證電機在大電流、超載情況下不致因電機溫度過高，數(shù)控專業(yè)微信號cncdar,值得關(guān)注擊穿絕源而燒壞。 在S3工作制下工作的電機允許的每一通、斷工作周期為10分鐘，例FANUC AC主軸電機規(guī)定在50%ED率下(S3工作制)，其循環(huán)時間周期為10分鐘(即ON：5min，OFF：5min)。

目前的AC主軸電機有一個重要特性就是允許在S2或S3工作制下運轉(zhuǎn)，其實際就是一種短的工作制電機。如FANUC的α11型主軸電機的額定連續(xù)輸出功率為11kw。S2工作制下的30分鐘時間內(nèi)允許的超載功率為15kw。因數(shù)控機床在實際超載切削時每一次走刀時間很難超出30分鐘，故許多機床制造廠在標定其生產(chǎn)的某型機床動力參數(shù)時，常用主軸電機的30分鐘超載功率做為其樣本上標示的主軸電機的主參數(shù)。

同樣，進行數(shù)控機床設(shè)計時，設(shè)計者亦充分利用好主軸電機的這種特性。 特別需要指出的是，目前多采用的標準型普通變頻電機，其僅能在S1工作制下工作，不允許超載使用，數(shù)控專業(yè)微信號cncdar,值得關(guān)注因此設(shè)計者選用時必須注意。但隨著技術(shù)的發(fā)展，最近市場上出現(xiàn)了一種稱為"變頻主軸電機"的新型變頻電機，其恒功率的拐點轉(zhuǎn)速控制頻率(周波)為33.3Hz，不但大幅降低了電機的拐點轉(zhuǎn)速，提高了電機低速時的特性能力，且允許在S2工作制下進行30分鐘超載運行，是一種具有良好價格性能比的新型電機。

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2、電機的負載特性及主軸電機的拐點轉(zhuǎn)速nj：

無論AC主軸電機還是變頻調(diào)速電機，其在nj拐點轉(zhuǎn)速以上進行無級調(diào)速時，均基本為恒功率調(diào)速。即隨著電機轉(zhuǎn)速的提高，其輸出功率保持基本不變，而電機的輸出扭矩則隨轉(zhuǎn)速的升高而下降；其在nj拐點轉(zhuǎn)速以下進行無級調(diào)速時，數(shù)控專業(yè)微信號cncdar,值得關(guān)注均為恒扭矩調(diào)速，即隨著電機轉(zhuǎn)速的下降，其輸出扭矩恒定不變，而電機的輸出功率則隨轉(zhuǎn)速的降低而下降。因此機床主軸在低速段進行粗加工而轉(zhuǎn)速又落入電機的恒扭矩段轉(zhuǎn)速時，設(shè)計者必須認真校核此時電機的實際輸出功率能否滿足切削所實際需要的功率，否則會出現(xiàn)"悶車"現(xiàn)象。  

在我國，因發(fā)電廠采用50Hz頻率(周波)數(shù)發(fā)電，故對標準AC主軸電機(如FANUC的α系列)和標準普通變頻電機而言，因多采用4極(4P)繞組電機，則nj拐點轉(zhuǎn)速值應(yīng)為1500r/min。 無論何種調(diào)速電機，根據(jù)機床的負載特點，其nj拐點轉(zhuǎn)速值越低，其與電機最高轉(zhuǎn)速間的比值越大(恒功率調(diào)速比)，則該電機的力能特性越好。

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