電主軸三種控制方式的對比分析
發(fā)布時間:2018-06-25 00:36:02 點擊率:
在數(shù)控機床中,電主軸通常采用變頻調速方法。目前主要有普通變頻驅動和控制、矢量控制驅動器的驅動和控制以及直接轉矩控制三種控制方式。那么,這三種控制方式有哪些不同呢?軸順精密將為大家做個詳細對比。
普通變頻為標量驅動和控制,其驅動控制特性為恒轉矩驅動,輸出功率和轉速成正比。普通變頻控制的動態(tài)性能不夠理想,在低速時控制性能不佳,輸出功率不夠穩(wěn)定,也不具備C軸功能。但價格便宜、結構簡單,一般用于磨床和普通的高速銑床等。
矢量控制技術模仿直流電動機的控制,以轉子磁場定向,用矢量變換的方法來實現(xiàn)驅動和控制,具有良好的動態(tài)性能。矢量控制驅動器在剛啟動時具有很大的轉矩值,加之電主軸本身結構簡單,慣性很小,故啟動加速度大,可以實現(xiàn)啟動后瞬時達到允許極限速度。這種驅動器又有開環(huán)和閉環(huán)兩種,后者可以實現(xiàn)位置和速度的反饋,不僅具有更好的動態(tài)性能,還可以實現(xiàn)C軸功能;而前者動態(tài)性能稍差,也不具備C軸功能,但價格較為便宜。
直接轉矩控制是繼矢量控制技術之后發(fā)展起來的又一種新型的高性能交流調速技術,其控制思想新穎,系統(tǒng)結構簡潔明了,更適合于高速電主軸的驅動,更能滿足高速電主軸高轉速、寬調速范圍、高速瞬間準停的動態(tài)特性和靜態(tài)特性的要求,已成為交流傳動領域的一個熱點技術。
通過對比可以看出,直接轉矩控制這一控制方式更適合電主軸的驅動,設計的電主軸直接轉矩控制系統(tǒng)具有良好的動靜態(tài)特性,將直接轉矩控制方法應用于電主軸驅動控制系統(tǒng)是可行的,較適應高速數(shù)控機床驅動控制系統(tǒng)的快速響應要求。
普通變頻為標量驅動和控制,其驅動控制特性為恒轉矩驅動,輸出功率和轉速成正比。普通變頻控制的動態(tài)性能不夠理想,在低速時控制性能不佳,輸出功率不夠穩(wěn)定,也不具備C軸功能。但價格便宜、結構簡單,一般用于磨床和普通的高速銑床等。
矢量控制技術模仿直流電動機的控制,以轉子磁場定向,用矢量變換的方法來實現(xiàn)驅動和控制,具有良好的動態(tài)性能。矢量控制驅動器在剛啟動時具有很大的轉矩值,加之電主軸本身結構簡單,慣性很小,故啟動加速度大,可以實現(xiàn)啟動后瞬時達到允許極限速度。這種驅動器又有開環(huán)和閉環(huán)兩種,后者可以實現(xiàn)位置和速度的反饋,不僅具有更好的動態(tài)性能,還可以實現(xiàn)C軸功能;而前者動態(tài)性能稍差,也不具備C軸功能,但價格較為便宜。
直接轉矩控制是繼矢量控制技術之后發(fā)展起來的又一種新型的高性能交流調速技術,其控制思想新穎,系統(tǒng)結構簡潔明了,更適合于高速電主軸的驅動,更能滿足高速電主軸高轉速、寬調速范圍、高速瞬間準停的動態(tài)特性和靜態(tài)特性的要求,已成為交流傳動領域的一個熱點技術。
通過對比可以看出,直接轉矩控制這一控制方式更適合電主軸的驅動,設計的電主軸直接轉矩控制系統(tǒng)具有良好的動靜態(tài)特性,將直接轉矩控制方法應用于電主軸驅動控制系統(tǒng)是可行的,較適應高速數(shù)控機床驅動控制系統(tǒng)的快速響應要求。
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