在CNC車床上,高速電主軸一般采用直流調(diào)速方式。其中關(guān)鍵的操作方法有一般直流變頻驅(qū)動(dòng)操縱、矢量控制驅(qū)動(dòng)操縱和立即轉(zhuǎn)矩操縱。
普通直流變頻調(diào)速為標(biāo)量調(diào)速,其調(diào)速特性為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速,功率與轉(zhuǎn)速比呈正相關(guān)。普通DC變頻電機(jī)運(yùn)行動(dòng)態(tài)性能不理想,低擋運(yùn)行性能差,動(dòng)力不足且不穩(wěn)定,沒(méi)有C軸功能。但由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格低廉,適合普通數(shù)控磨床、普通高速數(shù)控車床等。
向量控制技術(shù)仿效直流電機(jī)的操縱方式,采用電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的定項(xiàng),通過(guò)矢量素材轉(zhuǎn)換完成驅(qū)動(dòng)和操縱,具有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能。向量控制驅(qū)動(dòng)器在剛起動(dòng)時(shí)具有很大的轉(zhuǎn)矩值,加上高速電主軸本身構(gòu)造簡(jiǎn)單,慣性力不大,故起動(dòng)瞬時(shí)速度較大,能完成瞬時(shí)速度達(dá)到允許的極限。該驅(qū)動(dòng)方式有開(kāi)環(huán)增益和閉環(huán)控制兩種。后一個(gè)能完成位置和速度反饋,不僅動(dòng)態(tài)性能好,而且也能完成C軸功能;前一個(gè)動(dòng)力性能差,不具備C軸功能,但價(jià)格更便宜。
瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制是繼向量控制后發(fā)展起來(lái)的高性能交流調(diào)速技術(shù)。它控制思想新穎,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了,更適用于機(jī)床主軸的傳動(dòng)。由于主軸高速轉(zhuǎn)動(dòng),速度范圍大,瞬時(shí)準(zhǔn)停器和高速準(zhǔn)停器的動(dòng)態(tài)特性,以及靜態(tài)數(shù)據(jù)的規(guī)定性,使其成為交流變速系統(tǒng)中的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。