數字控製機床，簡稱數控機床（NC ， Numerical Control）,是三十年來綜合應用集機械

、電氣、液壓
、氣動
、微wei電dian子zi和he信xin息xi等deng多duo項xiang技ji術shu為wei一yi體ti的de機ji電dian一yi體ti化hua產chan品pin
，在zai現xian代dai機ji床chuang生sheng產chan中zhong，一yi般ban采cai用yong多duo電dian機ji拖tuo動dong，主zhu軸zhou和he各ge進jin給gei係xi統tong分fen別bie由you各ge自zi的de電dian機ji來lai拖tuo動dong。由you於yu機ji床chuang加jia工gong範fan圍wei較jiao廣guang
，不bu同tong的de工gong件jian，不bu同tong的de工gong序xu，使shi用yong不bu同tong的de刀dao具ju
，要yao求qiu機ji床chuang執zhi行xing部bu件jian具ju有you不bu同tong的de運yun動dong速su度du，因yin此ci機ji床chuang的de主zhu運yun動dong應ying能neng進jin行xing調tiao速su，主zhu軸zhou調tiao速su係xi統tong一yi般ban采cai用yong交jiao流liu主zhu軸zhou係xi統tong，隨sui著zhe變bian頻pin調tiao速su技ji術shu的de發fa展zhan，數shu控kong機ji床chuang的de主zhu軸zhou的de交jiao流liu拖tuo動dong
，同tong樣yang能neng夠gou很hen好hao滿man足zu需xu要yao。主zhu驅qu動dong電dian機ji通tong過guo皮pi帶dai傳chuan動dong帶dai動dong主zhu軸zhou旋xuan轉zhuan
，或huo通tong過guo皮pi帶dai傳chuan動dong和he主zhu軸zhou箱xiang內nei的de減jian速su齒chi輪lun(以獲得更大的轉矩)帶動主軸旋轉。由於主軸電機調速範圍廣，又可無級調速，使得主軸箱的結構大為簡化。
・數控機床對應用技術的要求
1、電機要求--通常要求用變頻電機
，或者普通電機加風扇以滿足電機在低頻的散熱要求
、並且要求電機調速範圍廣。
2、變頻器的技術要求
1）要求低頻力矩大---選用矢量變頻器，低頻時0.5能出來150%額定轉矩。2）轉矩動態響應速度快，穩速精度高
選用TOPVERT G1矢量變頻器，能實現很好的動態響應效果，依據負載的變化，通過輸出轉矩的變化很快做出響應
，從而實現轉軸速度的穩定。3）減速停車速度快----通常數控機床的加減速時間都是比較短的，加速時間靠變頻器的性能保證

，減速時間則依靠外加製動電阻或製動單元。4）頻率指令和運行指令---數控機床上使用的變頻器其頻率指令和運行指令都來源於CNC控(kong)製(zhi)器(qi)，一(yi)般(ban)給(gei)定(ding)的(de)的(de)通(tong)道(dao)有(you)兩(liang)種(zhong)
，一(yi)種(zhong)是(shi)模(mo)擬(ni)量(liang)給(gei)定(ding)，另(ling)一(yi)種(zhong)是(shi)多(duo)段(duan)速(su)給(gei)定(ding)
，或(huo)者(zhe)兩(liang)者(zhe)同(tong)時(shi)給(gei)定(ding)
，以(yi)多(duo)段(duan)速(su)優(you)先(xian)。模(mo)擬(ni)量(liang)給(gei)定(ding)以(yi)電(dian)壓(ya)型(xing)模(mo)擬(ni)量(liang)為(wei)主(zhu)，也(ye)有(you)電(dian)流(liu)型(xing)的(de)。變(bian)頻(pin)器(qi)對(dui)這(zhe)兩(liang)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)模(mo)擬(ni)量(liang)都(dou)可(ke)以(yi)采(cai)集(ji)。
3
、抗幹擾問題
變(bian)頻(pin)器(qi)在(zai)出(chu)廠(chang)的(de)時(shi)候(hou)作(zuo)了(le)很(hen)好(hao)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)試(shi)驗(yan)
，具(ju)有(you)很(hen)強(qiang)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)，但(dan)變(bian)頻(pin)器(qi)同(tong)時(shi)也(ye)是(shi)一(yi)個(ge)幹(gan)擾(rao)源(yuan)，在(zai)使(shi)用(yong)中(zhong)很(hen)難(nan)避(bi)免(mian)不(bu)對(dui)其(qi)它(ta)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)幹(gan)擾(rao)，在(zai)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)上(shang)最(zui)容(rong)易(yi)被(bei)幹(gan)擾(rao)的(de)設(she)備(bei)是(shi)CNC控製器。一旦CNC控kong製zhi器qi受shou幹gan擾rao後hou，係xi統tong將jiang不bu能neng正zheng常chang工gong作zuo。特te別bie是shi變bian頻pin器qi的de頻pin率lv指zhi令ling和he運yun行xing指zhi令ling也ye可ke能neng會hui受shou到dao幹gan擾rao
，幹gan擾rao嚴yan重zhong的de會hui造zao成cheng頻pin率lv指zhi令ling不bu穩wen定ding，變bian頻pin
器誤動作等。解決此類問題的辦法是在變頻器的輸出線上加磁環以減少高頻輻射。一般進口的CNC的抗幹擾能力較強。
下麵以TOPVERT-G1係列高性能矢量變頻器在沈陽某數控機床廠的應用為例，講述數控機床的變頻調速控製技術。
・係統構成
　 陽岡變頻器 TOPVERT G1-435P5 製動電阻100Ω/520W 5.5KW調速電機 CNC數控係統

電氣係統圖
・陽岡變頻器及數控係統的參數
主要的參數和性能指標： 5.5kW數控車床
，電動機參數：額定功率：5.5kW， 額定頻率：50Hz, 額定電壓：380V
， 額定電流：11A
，額定轉速：1440r/min 機械傳動比：1：1.5加工材料：45#鋼
實際測試性能指標：（進刀性能及速度）
1
、主軸轉速：200r/min（變頻器運行頻率9～10Hz）
2、主軸轉速：450r/min（變頻器運行頻率22Hz左右）

變頻器接線原理圖

參數設定：
Pr0-18=2頻率指令來源Pr0-18=3運行指令來源Pr3-02=1（AC1頻率輸入)Pr1-00=150.00Hz （最大頻率）
Pr1-01=150.00HzPr1-11=8S（加速）Pr1-12=4S（減速） Pr2-01=14（MI1外部故障輸入） Pr1-11=5（MI2故障複位）Pr3-01=0.10（0.10S 類比濾波時間） Pr2-21=2（M01輸出 頻率達到）Pr2-19=11（R1A輸出 故障輸出）
Pr2-20=1 （R2A輸出 變頻器運行中）
電機參數設定：Pr1-01=50.00HzPr1-02=380VPr5-00=11.0APr5-03=4Pr5-05=1
・TOPTVERT-G1係列變頻器的特點
TOPTVERT-G1係(xi)列(lie)高(gao)性(xing)能(neng)矢(shi)量(liang)變(bian)頻(pin)器(qi)采(cai)用(yong)先(xian)進(jin)磁(ci)通(tong)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)，電(dian)機(ji)在(zai)低(di)速(su)時(shi)轉(zhuan)矩(ju)大(da)，速(su)度(du)精(jing)度(du)高(gao)，功(gong)能(neng)齊(qi)全(quan)，具(ju)有(you)瞬(shun)停(ting)電(dian)處(chu)理(li)及(ji)速(su)度(du)跟(gen)蹤(zong)再(zai)啟(qi)動(dong)功(gong)能(neng)
，確(que)保(bao)係(xi)統(tong)實(shi)現(xian)連(lian)續(xu)運(yun)行(xing)機(ji)製(zhi)，以(yi)保(bao)證(zheng)電(dian)機(ji)運(yun)轉(zhuan)在(zai)最(zui)高(gao)效(xiao)率(lv)狀(zhuang)態(tai)，因(yin)此(ci)，采(cai)用(yong)TOPTVERT-G1係列高性能矢量變頻器代替主軸交流伺服係統，是機床行業最佳的選擇。TOPTVERT-G1係列變頻器具有以下特點
（1）采用先進的磁通控製算法，實現了真正的無速度傳感器矢量控製，在控製性能上比傳
統的V/F控製方式有很大的改善。
（2）起動轉矩大
，0.5Hz/150%（SVC）
，0Hz/180%（VC）
（3）載波頻率範圍0～20KHz
；可根據溫度和負載的特性自適應調整
（4）提供標準的0～10V/0~20ma 模擬量接口
，能夠與大多數數控係統接口兼容

，通用性強
（5）過負載能力強，150%額定輸出電流一分鍾；
（6）提供多功能的輸出端子信號
，例如故障輸出信號，運行中信號，速度到達等輸出信號，能夠很好的滿足係統對於主軸速度狀態的監控；
・調試結果
事實證明采用TOPTVERT-G1係列高性能矢量變頻器完全能夠滿足機床主軸控製的要求。TOPTVERT-G1采用的領先的磁通算法，即使在低轉速（低頻）運行下也能平穩輸出150%的轉矩，以滿足不同零件的加工需要，完全可以取代傳統的滾動軸承主軸結構

，並且此主軸結構簡單、緊湊、可以實現真正的無級調速。此主軸的轉速由外部模擬量信號來控製輸出頻率，在不同的加工工藝（如；粗加工、精加工等）需xu要yao不bu同tong的de轉zhuan速su，此ci時shi可ke由you數shu控kong係xi統tong輸shu出chu不bu同tong的de模mo擬ni量liang電dian壓ya信xin號hao給gei變bian頻pin器qi，實shi現xian不bu同tong的de轉zhuan速su
，同tong時shi啟qi停ting信xin號hao也ye由you數shu控kong係xi統tong控kong製zhi，提ti高gao了le自zi動dong化hua程cheng度du、延長了刀具的使用壽命。
・結束語
數控機床主軸一般交流伺服係統
、進口品牌矢量控製變頻器以及變頻專用電機，購置費用很高
；TOPTVERT-G1係列變頻器以其獨特的性能（啟動電流小、調速平滑、調速範圍大、節能環保、運行穩定、精度高
、低頻轉矩大、保護功能齊全、可靠性高、操作維護簡便等）和優越的性價比
，在數控機床的應用上迅速崛起。