时代变频器在机床(镗床)上的应用.

试论变频技术在数控机床上的应用张晓东摘要：随着我国科学技术的不断发展，变频技术在数控机床上的运用开始逐渐增多，而随着变频技术自身的不断进步，我国相关行业对其的运用也变得愈加广泛，本文就变频技术在数控机床上的应用进行相关研究，希望能以此推动我国数控机床的相关发展。

关键词：变频技术；数控机床；电力驱动自变频技术在数控机床中的广泛运用开始，数控机床自身的科技技术含量便飞速提高，其智能化、数字化以及网络化的特点也与我国当下的数字机床应有的相关要求相符，所以对其进行相关研究就显得很有现实意义。

1 数控机床中变频器容量的选择在变频技术于数控机床中的具体一种中，对于其中变频器容量的选择关系着其具体的变频效果的发挥，是一个较为复杂且棘手的问题。

在具体的数控机床中的变频器选择中，相关技术人员需要考虑数控机床电动机的容量，以此进行不同容量变频器的选择。

这里需要注意的是，一旦变频器的容量相较于数控机床电动机容量来说较小的话，就很容易出现对数控机床的正常运行造成影响，甚至造成数控机床的损毁，而当变频器容量相关于数控机床电动机容量来说较大的话，则会使数控机床的谐波分量变大，造成资金浪费的情况发生，所以在对数控机床使用的变频器选择中，相关技术人员必须严格按照以下规定进行具体的选择决策[1]。

数控机床变频器三步骤容量选择法。

为了确保数控机床中变频器容量选择的准确无误，保证相关生产的顺利进行，当下我国技术人员一般通过三步骤进行数控机床变频器容量的选择，具体步骤如下：（1）通过对数控机床负载性质的变化规律计算出负载电流大小。

（2）通过负载电流计算结果，预选数控机床所使用的变频器容量。

（3）对选择的预选变频器的过载能力与起动能力进行检验，如未通过相关技术人员需要继续第二步骤的的变频器预选，直至通过为止。

这三步就是我国现阶段常采用的数控机床变频器容量选择的具体步骤，这里需要注意的是，一般来说数控机床的变频器容量越小越为经济，但一切都要以满足具体的数控机床运行为前提[2]。

浅谈变频器在数控机床中的使用摘要在数控机床上，变频器主要用于交流电动机的控制，它不但起了节能和调速的作用，而且它的软启动能够保护附属电气设备，避免直接启动给机械设备造成冲击，从而引起机械故障。

因此变频器是理想的调速和控制装置。

本文就变频器在数控机床上的应用及它在使用和维护中常见的问题进行阐述。

关键词变频器数控机床调速节能维护中图分类号：tg659 文献标识码：a1 关于变频器变频器是利用电力半导体器件的通断作用将把电压、频率固定不变的交流电变换成电压、频率可以改变的交流电的电能控制装置。

作为能够改变输出频率的设备，变频器其主电路由整流器件、直流部分和逆变器件（igbt）三部分组成。

基本结构示意图如图1：整流器件作为变频器与三相交流电相连的部分，把三相交流电变成直流电。

直流部分是变频器的信号控制部分。

直流电部分取出所需的电压，带动驱动电路、检测电路和cpu控制器。

驱动电路用来实现逆变器件的驱动，检测电路用来实现对温度、电流和电压的检测，cpu控制器实现判断和控制功能。

而逆变器将直流电变换为所要求频率的交流电。

通过逆变器的驱动电路实现对逆变器的驱动，从变频器输出的电就变成了电压为380v，频率可调的交流电，从而驱动电机完成预想的控制工作。

2 变频器在数控机床上的应用数控机床要求主轴调速范围宽，能实现无级调速，在主轴正、反向转动时可进行自动加、减速控制，并且加、减速时间要短，要求恒功率范围宽。

变频器可以通过改变输出交流电的频率，达到对交流电机进行速度调节的目的。

机床采用变频器控制，启动时随著电机的加速相应提高频率和电压，起动电流一般被限制在150%额定电流以下。

而采用工频电源直接起动时，起动电流为额定电流的6至7倍，将对电网及负载造成很大的冲击，影响了周边电器的工作，增加了机械传动部件的磨损，降低了设备的寿命。

另外电机的转矩会随速度降低而减小，使用变频器控制电机后，将改善电机低速时转矩不足的状况，在额定频率下变频器能进行恒转矩调速。

变频器在冶金设备中的应用随着科技的不断发展，变频器作为一种重要的电气设备，已经广泛应用于冶金工业中。

变频器通过改变电力频率，控制电机的转速，实现对冶金设备的精确调节和控制。

本文将重点介绍变频器在冶金设备中的应用，并探讨其在提高冶金生产效率和降低能耗方面的作用。

一、变频器的基本原理和工作方式变频器是一种用于改变电气系统电压和频率的电子装置。

它通过将输入的交流电转换为输出的可调谐频率的交流电，用于驱动各种类型的电机。

变频器工作的基本原理是先将输入电源的交流电转换为直流电，然后再将直流电转换为可调频的交流电。

通过调整变频器的参数，可以精确控制电机的转速和运行状态。

二、变频器在冶金设备中的应用1. 轧钢机组在钢铁冶炼中，轧钢机组是一个重要的设备，用于将熔化的金属坯料轧制成所需的形状和尺寸。

而变频器在轧钢机组中的应用主要体现在对电机的调速控制上。

通过准确控制电机的转速，变频器可以实现对轧钢机的精确控制，提高产品的质量和生产效率。

2. 高炉风机高炉是冶金生产过程中的关键设备，其正常运行对于保证冶金生产的连续性和稳定性至关重要。

而高炉风机作为高炉系统中的核心组成部分，用于提供所需的氧气和通风等。

通过在高炉风机上使用变频器进行调速控制，可以有效提高风机的效率，减少能耗，并实现高炉冶炼过程的精确控制。

3. 电炉电炉作为冶金行业中常用的熔炼设备，广泛用于钢铁、有色金属等领域。

而变频器的应用可以使电炉的工作更加平稳和高效。

通过对电炉电机进行变频调速，可以实现电炉的精确控制和调节，提高炉温稳定性，减少炉温波动，增加炉内材料的熔炼效果和均匀性。

4. 切割设备在冶金生产中，切割是一个重要的工序，用于将金属坯料切割成所需的尺寸和长度。

而切割设备中的电机的转速对切割效果和质量有着直接影响。

通过使用变频器对切割设备中的电机进行调速控制，可以使切割过程更加精准和高效，提高产品的切割质量和生产效率。

三、变频器在冶金设备中的优势1. 精确控制：变频器可以实现对电机转速的精确控制，从而使冶金设备能够更加精细、高效地工作，提高产品质量和生产效率。

变频调速技术在机械设备中的应用研究一、引言机械设备在现代生产中起着重要的作用，而变频调速技术作为一种先进的控制技术，能够提高机械设备的运行效率和性能。

本文将探讨变频调速技术在机械设备中的应用研究。

二、变频调速技术的概述变频调速技术使用变频器控制电机的转速，实现对机械设备的精确调节。

相较于传统的机械调速方式，变频调速技术具有调节范围广、反应速度快以及能耗低等优点。

这使得变频调速技术在工业生产中得到广泛应用。

三、变频调速技术在机械设备中的应用案例1. 转矩控制在旋转设备中，变频调速技术可以通过改变电机转速来实现对转矩的控制。

例如，在输送带机械上，变频调速技术可以根据物料的重量和运输距离来控制输送带的转速，以确保物料平稳传送。

这种转矩控制应用案例在物流行业中有着广泛的应用。

2. 节能减排传统的机械设备在运行时通常以额定功率工作，因此在低负载时会浪费大量能量。

而变频调速技术可以根据实际负载情况调节电机的转速，从而实现节能减排的目的。

例如，在大型离心风机中，通过变频调速技术可以根据空气需求量自动调节叶片的转速，降低了能耗和噪音，并有效减少了二氧化碳排放。

3. 运动控制变频调速技术还可用于机械设备的运动控制。

例如，自动化生产线上的机械手臂通常需要快速、准确地移动物料。

通过变频调速技术，可以根据需要调节电机的转速和扭矩，从而实现机械手臂的精确控制。

这种运动控制应用案例在制造业中发挥着重要作用。

四、变频调速技术面临的挑战和发展趋势尽管变频调速技术在机械设备中的应用已取得显著成果，但仍然面临一些挑战。

首先，变频器本身的稳定性和可靠性需要进一步提高，以确保长时间、高负荷的工作环境中的安全和稳定性。

其次，变频调速技术的成本较高，限制了它在一些领域的应用。

因此，未来的发展趋势应该聚焦于提高技术稳定性、减少成本以及适应更复杂的工作环境。

五、结论变频调速技术作为一种先进的控制技术，在机械设备中的应用研究具有重要意义。

通过转矩控制、节能减排和运动控制等应用案例的研究，我们可以看到变频调速技术在提高机械设备性能和效率方面的巨大潜力。

变频器在数控机床主轴上的应用1 引言数字控制机床，简称数控机床（nc，numerical control),是三十年来综合应用集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品，在机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点。

本文主要介绍安邦信g9系列变频器在数控机床上的优越性。

2 数控机床简介数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比，是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。

数控车床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常重要的位置，几十年来一直受到世界各国的普遍重视，并得到了迅速的发展。

主轴是车床构成中一个重要的部分，对于提高加工效率，扩大加工材料范围，提升加工质量都有着很重要的作用。

经济型数控车床大多数是不能自动变速的，需要变速时，只能把机床停止，然后手动变速。

而全功能数控车床的主传动系统大多采用无级变速。

无级变速系统主要有伺服主轴系统和直流主轴系统两种，一般采用直流或交流主轴电机。

通过皮带传动带动主轴旋转，或通过皮带传动和主轴箱内的减速齿轮（以获得更大的转矩)带动主轴旋转。

由于主轴电机调速范围广，又可无级调速，使得主轴箱的结构大为简化。

3 数控车床的主要参数及对变频器功能需求主要的参数和性能指标:（1) 3.0kw数控车床电动机参数:额定功率:3.0kw;额定频率:50hz;额定电压:380v;额定电流:7.8a;额定转速:970r/min;机械传动比:1:1.5;加工材料:45#钢;实际测试性能指标:主轴转速:200r/min（变频器运行频率15hz左右)的进刀性能及速度。

（2) 5.5kw数控车床电动机参数:额定功率:5.5kw;额定频率:50hz;额定电压:380v;额定电流:13a;额定转速:1400r/min;机械传动比:1:1.5;加工材料:45#钢;实际测试性能指标:主轴转速:200r/min(变频器运行频率9～10hz);主轴转速:450r/min(变频器运行频率22hz左右)的进刀性能及速度。

变频器在各行业的应用20世纪90年代开始，交流变频调速装置在我国的应用有了突飞猛进的发展。

由于变频调速在频率范围、动态相应、调速精度、低频转矩、转差补偿、通讯功能、智能控制、功率因数、工作效率、使用方便等方面是以往的交流调速方式无法比拟的，它以体积小、重量轻、通用性强、拖动领域宽、保护功能完善、可靠性高、操作简便等优点，深受钢铁、冶金、矿山、石油、石化、化工、医药、纺织、机械、电力、轻工、建材、造纸、印刷、卷烟、自来水等行业的欢迎，社会效益非常显著。

在变频领域，我公司起步较早，销量较大，应用负载较多。

可以说，伴随着我国变频技术成长。

下面，用实例来谈变频调速装置的应用及效益。

1泵类负载泵类负载，量大面广，包括水泵、油泵、化工泵、泥浆泵等，有低压中小容量，也有高压大容量。

采用变频控制时，电机或泵的转数下降，轴承等机械部件磨损降低，泵端密封系统不易损坏，机泵故障率降低，维修工作量大为减少。

高楼的恒压供水变频系统，虽然只是变频器的简单应用，但很好得满足了高层用户用水的压力稳定性，大大节约了能源。

2风机类负载风机类负载，也是量大面广设备，各行各业普遍应用，多数是调节挡板开度来调节风量，浪费大量电能。

某炼油厂65吨/时中压锅炉是为回收催化裂化装置生产中产生的一氧化碳气而设置的主要动力设备。

由于燃烧燃料的不同，所需风量相差近一倍。

为此，他们对锅炉风机采用变频调速控制，去掉了风机挡板，年节电67万度，节电率67.7%，锅炉燃烧率提高1.6~2.7%，节省燃料油989~1628吨。

3轧机类负载在冶金行业，近年用交流变频,轧机交流已是一种趋势。

尤其在轻负载轧机，如宁夏民族铝制品厂的多机架铝轧机组采用通用型变频器，满足低频带载启动，机架间同步运行，恒张力，操作简单可靠。

4卷扬机类负载卷扬机类负载，采用变频调速，稳定、可靠。

铁厂的高炉卷扬设备是主要的炼铁输送设备。

他要求启、制动平稳、加减速均匀、可靠性高。

原多采用串极、直流或转子串电阻调速方式，效率低可靠性差。

变频器在32个行业领域中的具体应用1、变频器应用在空调负载类写字楼、商场和一些超市、厂房都有中央空调，在夏季的用电高峰，空调的用电量很大。

在炎热天气，北京、上海、深圳空调的用电量均占峰电40%以上。

因而用变频装置，拖动空调系统的冷冻泵、冷水泵、风机是一项非常好的节电技术。

目前，全国出现不少专做空调节电的公司，其中主要技术是变频调速节电。

2、变频器应用在破碎机类负载冶金矿山、建材应用不少破碎机、球磨机，该类负载采用变频后效果显著。

3、变频器应用在大型窑炉煅烧炉类负载冶金、建材、烧碱等大型工业转窑（转炉）以前大部分采用直流、整流子电机、滑差电机、串级调速或中频机组调速。

由于这些调速方式或有滑环或效率低，近年来，不少单位采用变频控制，效果极好。

4、变频器应用在压缩机类负载压缩机也属于应用广泛类负载。

低压的压缩机在各工业部门都普遍应用，高压大容量压缩机在钢铁（如制氧机）、矿山、化肥、乙烯都有较多应用。

采用变频调速，均带来启动电流小、节电、优化设备使用寿命等优点。

5、变频器应用在轧机类负载在冶金行业，过去大型轧机多用交-交变频器，近年来采用交-直-交变频器，轧机交流化已是一种趋势，尤其在轻负载轧机，如宁夏民族铝制品厂的多机架铝轧机组采用通用变频器，满足低频带载启动，机架间同步运行，恒张力控制，操作简单可靠。

6、变频器应用在卷扬机类负载卷扬机类负载采用变频调速，稳定、可靠。

铁厂的高炉卷扬设备是主要的炼铁原料输送设备。

它要求启、制动平稳，加减速均匀，可靠性高。

原多采用串级、直流或转子串电阻调速方式，效率低、可靠性差。

用交流变频器替代上述调速方式，可以取得理想的效果。

7、变频器应用在转炉类负载转炉类负载，用交流变频替代直流机组简单可靠，运行稳定。

8、变频器应用在辊道类负载辊道类负载，多在钢铁冶金行业，采用交流电机变频控制，可提高设备可靠性和稳定性。

9、变频器应用在泵类负载泵类负载，量大面广，包括水泵、油泵、化工泵、泥浆泵、砂泵等，有低压中小容量泵，也有高压大容量泵。

浅析变频器在数控机床主轴上的运用发布时间：2022-04-28T07:51:06.411Z 来源：《工程管理前沿》2022年第1月第1期作者：谭伟梁羽刘刚[导读] 数控机床在实际的运行过程中，主轴发挥着非常重要的作用谭伟梁羽刘刚沈阳飞机工业（集团）有限公司沈阳 110850 摘要：数控机床在实际的运行过程中，主轴发挥着非常重要的作用，无论是刀具安装还是工件旋转都与主轴息息相关。

变频器应用于数控机床主轴上，能够更加科学、严格的对主轴的运转进行控制，进一步提升数控机床主轴的运转精度，提升零部件加工质量。

关键词：变频器；数控机床主轴；应用数控机床主轴上应用变频器，不仅能够增强主轴控制效果，还能保证调控的准确度，因此，数控机床主轴的控制工作领域中应重点关注变频器的使用，保证参数的合理性、连接的科学度，不断提升变频器的应用有效性、可靠性，发挥不同技术的价值和作用。

下文对变频器在数控机床主轴上的应用展开了分析。

1 完善变频器应用的控制模式数控机床主轴上应用变频器，应确保控制模式的完善性，首先，在机床主轴运作的过程中，如果加工程序存在“换挡数控程序”的有关指令，采用指令译码的形式，将译码信息传输到PMC处理，之后执行主轴的换挡调速操作，借助PMC 输出信号，对外部执行元件进行控制，例如：按照PMC输出的信号，系统可自动化选择不同的换挡控制模式，可通过液压拔叉离合设备对齿轮拨动实现换挡目的，或是借助控制电磁离合器的形式达到自动化换挡的目标。

其次，完成换挡操作之后，传感器将所有的数据信息、换挡就位信号传输到PMC 系统中，按照各个档位的信号特点针对性的进行CNC 控制地址的编码处理，结合指令的速度信息、档位信息、数控参数信息、档速信息等，准确将控制电压计算出来，传输到变频器设备，使得变频器能够高效化的控制数控机床主轴速度。

2 重点设置系统参数数控机床主轴上应用，变频器要想确保性能有所提升，就应准确选取与设定控制面板参数信息，使其在较为复杂的电控系统中，灵活性控制，一般情况下，数控机床主轴上使用变频器，能够确保启动与停止操作的稳定性，实现无极调速的目的，拓宽调速的范围和广度，使得主轴在运行期间实现长时间稳定性的运行目的，操作较为便利，后续维护工作较少，输出的所有数据信息都能符合性能标准需求，但是如果不能准确设置参数，将会影响主轴的运行控制效果，因此，在使用变频器的过程中，应重点关注参数的科学化设置。

变频器在机床中的应用
变频器在机床中的应用广泛，其主要作用是通过控制电机的转速和功率来实现机床的运动控制和加工过程的精度。

以下是变频器在机床中的具体应用：
1. 传动系统：变频器可以在机器运转时控制转速和电机的反向运动，从而实现机床的加工和运动控制。

2. 磨削加工：通过对电机控制，变频器可实现控制工具转速，可以实现磨削加工中精确的调整转速，提高加工效率。

3. 旋转加工：在机床运转的同时，可控制转速从而确保精度，并通过反馈机制监控加工过程。

4. 内部齿轮加工：变频器可通过控制电机转速，实现准确的内齿轮加工，控制精度更高。

总之，变频器在机床中的应用使机床加工过程更加稳定和精确，并且提高了加工效率和机床的使用寿命。