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【WH1106】主轴系统异步电机变频控制原理的研究.doc格式 【WH1106】主轴系统异步电机变频控制原理的研究.doc格式

格式:word 上传:2022-06-25 02:08:57

《【WH1106】主轴系统异步电机变频控制原理的研究.doc格式》修改意见稿

1、“.....如瑞士公司的。该设备的主轴转速已达到,为了适应高转速所产生的温升振动和位移,主轴轴承采用陶瓷轴承磁力轴承和空气轴承替代了传统轴承同时对主轴高转速带来的温升位移和振动进行测量修正和补偿,以确保主轴系统的高速度和高精度。目前德国的公司已生产出采用空气轴承的主轴最高转速达的轴高精度铣床,德国正在研制的高速主轴。电主轴的出现,很好的现状主轴系统现代数控铣床日益向高刚性和高性能方向发展。另外,数控系统的控制轴数也在不断增加。网络化数控机床为了适应自动化技术的进步发展和工厂自动化规模越来越大的要求,满足不同厂家不同类型数控机床联网的需要,已配备与工业局域网通信的功能及制造自动化协议接口,促进了系统集成化和信息综合化,使远程操作和监控遥控及远程故障诊断成为可能。开放式体系结构可以大量采用通用微机的先进技术,不仅使数控系统制造商和用户进行系统集成得到有力的广泛支持......”

2、“.....促进了数控系统多档次多品种的开发和广泛应用,开发周期大大缩短。,开发周期大大缩短。主轴系统异步电机变频控制原理的现状和发展趋势主轴三相异步电机变频调速的发展开放式体系结构可以大量采用通用微机的先进技术,不仅使数控系统制造商和用户进行系统集成制造自动化协议接口,促进了系统集成化和信息综合化,使远程操作和监控遥控及远程故障诊断成为可能。部分内容简介对个零件的不同部位进行不同方式的切削加工。另外,数控系统的控制轴数也在不断增加。网络化数控机床为了适应自动化技术的进步发展和工厂自动化规模越来越大的要求,满足不同厂家不同类型数控机床联网的需要,已配备与工业局域网通信的功能及制造自动化协议接口,促进了系统集成化和信息综合化,使远程操作和监控遥控及远程故障诊断成为可能。开放式体系结构可以大量采用通用微机的先进技术,不仅使数控系统制造商和用户进行系统集成得到有力的广泛支持......”

3、“.....促进了数控系统多档次多品种的开发和广泛应用,开发周期大大缩短。主轴系统异步电机变频控制原理的现状和发展趋势主轴三相异步电机变频调速的发展现状主轴系统现代数控铣床日益向高刚性和高性能方向发展。主轴系统是机床重要的乃至对于机床的加工精度起关键性作用的零部件。主轴系统的振动是影响加工精度的个主要因素。数控机床将高效高精度和高柔性集为体。同时为了得到高生产率,以及为了提高加工精度,高速的加工技术也越来越收到业内的重视。超高速数控机床是实现超高速加工的物质基础,而高速主轴又是超高速数控机床的核心部件,它的性能直接决定了机床的超高速加工性能,它不但要求较高的速度精度,而且要求连续输出的高转矩能力和非常宽的恒功率运行范围。因此,具备相应的高转速和高精度高速精密和高效率特性的数控机床电主轴应运而生。电主轴具有结构紧凑重量轻惯性小动态特性好等优点,并可改善机床的动平衡,避免振动污染和噪声......”

4、“.....美国德国日本瑞士意大利等工业发达国家,都在高速数控机床上广泛采用了电主轴结构。对于高速加工中心而言电主轴已成为机床的心部件,由于在高速加工领域中多采用小直径的铣刀直径仅,而要满足以上的切削速度就要求提高主轴的转速。目前,主轴转速在的加工中心已经越来越普及,如瑞士公司的。该设备的主轴转速已达到,为了适应高转速所产生的温升振动和位移,主轴轴承采用陶瓷轴承磁力轴承和空气轴承替代了传统轴承同时对主轴高转速带来的温升位移和振动进行测量修正和补偿,以确保主轴系统的高速度和高精度。目前德国的公司已生产出采用空气轴承的主轴最高转速达的轴高精度铣床,德国正在研制的高速主轴。电主轴的出现,很好的适应了超高速加工的要求,并将逐步取代传统的机床主轴系统。异步电机现状目前中小型电机产量较高的省市依次为山东江苏河北上海浙江广东和辽宁,可见企业大多集中在沿海地区......”

5、“.....使中小型电机行业中,国有企业的比重下降,而且中小型电机的产量逐步向生产大户集中。中小型电动机已完整地建立了三相异步电动机系列。年迅速推广了系列及其派生系列产品,其功率范围为,机座中心高为。通过引进消化美国西屋公司和瑞士公司的技术,自行研发的系列中型高压三相异步电动机,采用新颖的箱式结构,是目前国内中型高压电机的主导产品,以后又随着我国电网电压由升高到,又研发了系列中小型高压异步电动机。年以电科所为首组织有关厂家完成了系列的开发,功率范围为,机座中心高为。该系列产品显著降低了空载噪声,有效抑制了负载噪声。年电科所组织有关厂家又完整地建立了全系列采用冷轧硅钢片的系列,其能耗达到国标中能耗限定值的规定,同时也达到欧洲效率标准,并且主要性能指标达到国际同类产品的先进水平。变频控制现状随着生产技术的不断发展,直流拖动的薄弱环节逐步显露出来。由于换向器的存......”

6、“.....单机容量最高转速以及使用环境都受到限制。人们开始转向结构简单运行可靠维护方便价格低廉的异步电动机。但异步电动机的调速性能难以满足生产的需要。于是,从世纪年代开始,人们致力于交流调速技术的研究,然而进展缓慢。在相当长的时期内,直流调速直以其优异的性能统治着电气传动领域。世纪年代以后,特别是年代以来,电力电子技术控制技术和微电子技术的飞速发展,使得交流调速性能可以与直流调速相媲美。目前,交流调速已进入逐步代替直流调速的时代。交流电动机异步电机或同步电机转速的调节,是公认的交流电动机最理想最有前途的调速方案,除了具有卓越的调速性能之外,变频器还有显著的节能作用,是企业技术改造和产品更新换代的理想调速装置。自上世纪年代被引进中国以来,变频器作为节能应用与速度工艺控制中越来越重要的自动化设备,得到了快速发展和广泛的应用。变频技术是电力电子技术的主要组成部分......”

7、“.....如交流电机中频电源及各种专用电源的中间环节等。这技术的产生和发展为交流调速开拓了广阔的天地。国外交流调速在电气传动行业己占绝对优势,虽然国内直流调速还在大量使用,但近年来凡新建的电气传动系统均采用交流调速,其发展势头是迅速的。变频技术在供电电源方面的应用主要是将过去用发电机变压器产生交流电的地方用变频电源取代将计算机电焊机电子装置等用直流电源的地方改为以公式上式表明,若采用常数控制,则最大转矩保持不变。对应于最大转矩处的转速为公式由上式可见,最大转矩处的转速降与频率无关。该结论表明,变频调速过程中,若保持常数,则机械特性的硬度保持不变。换句话说,不同基频以下频率临界转差变化不是很大,所以不同频率下的机械特性是平行的。由此便可以定性画出保持常数时变频调速的机械特性如图所示......”

8、“.....物理上也就难以确保常数。因此,对于实际调速系统,通常采用常数代替常数实现变频调速。下面就对保持常数时三相异步电动机变频调速系统的机械特性进行分析。电磁转矩为公式最大电磁转矩为公式根据公式绘出保持常数时变频调速的典型机械特性如图所示。为便于比较,图还同时绘出了忽略定子绕组电阻时的机械特性,如图中的虚线所示。图三相异步电动机变频调速时的机械特性常数由图可见,保持常数,当减小时,最大电磁转矩将不再保持不变,而是有所降低。这主要是由于定子绕组电阻的影响所致,因为如果忽略定子绕组电阻即令,则公式变为为常数当接近于额定频率时,有﹤﹤,定子绕组电阻可以忽略不计,基本保持不变。旦降低,将随之减小,当小到使得可以与相比较时,便不再忽略不计,从而导致降低......”

9、“.....必须确保在低频时继续保持主磁通不变。最简单的办法就是对的线性关系进行修正,提高低频时的,以补偿低频时定子绕组电阻的影响。此时,与之间的关系曲线如图中的虚线所示。图具有低频补偿的的协调关系假定变频调速过程中电机的功率因数效率均不变。为了充分利用电动机,每相绕组中的电流应保持额定值不变。此时,三相异步电动机的输出功率和输出转矩分别满足下列关系由上式可见,由于调速过程中保持常数,基频以下的变频调速属于恒转矩调速,其输出功率正比于定子频率或转速,图表明了这关系。低速时补偿常数图三相异步电动机变频调速时所容许的输出转矩输出功率与频率之间的关系基频以上调速此时变频器的输出频率升高,但变频器的电源电压由电网电压决定,不能继续升高。根据式,不能变,频率升高必然使下降,由于与电流或转矩成正比,因此也就是转矩下降......”

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