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一、模具零件石墨加工中心主軸伺服電機及變頻調(diào)速電機

●幾個基本概念

(一)主軸電機轉(zhuǎn)速的計算

(二)主軸電機額定輸出扭矩及最大輸出扭矩的計算。

(三)主軸電機恒扭矩轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)實際輸出功率的計算。

(四)機床主軸額定輸出扭矩及最大輸出扭矩的計算。 車、銑、鉆方式下，主軸及電機所需功率的計算 一、AC主軸伺服電機及變頻調(diào)速電機

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1、電機的功率負(fù)載特性：

做為一般驅(qū)動負(fù)載工作的回轉(zhuǎn)電機有以下三種常用的功率負(fù)載特性：

(1)連續(xù)工作制(S1)：是指該電機在額定工作條件和負(fù)載條件下允許長時間、不間斷的工作。

(2)短時工作制(S2)：是指該電機在規(guī)定的短時間內(nèi)允許超出額定功率進行運轉(zhuǎn)工作，其超載時間優(yōu)先采用10、30或60分鐘等。

(3)斷續(xù)工作制(S3)：是指該電機應(yīng)按一定的通、斷周期進行工作，以保證電機在大電流、超載情況下不致因電機溫度過高，數(shù)控專業(yè)微信號cncdar,值得關(guān)注擊穿絕源而燒壞。 在S3工作制下工作的電機允許的每一通、斷工作周期為10分鐘，例FANUC AC主軸電機規(guī)定在50%ED率下(S3工作制)，其循環(huán)時間周期為10分鐘(即ON：5min，OFF：5min)。

目前的AC主軸電機有一個重要特性就是允許在S2或S3工作制下運轉(zhuǎn)，其實際就是一種短的工作制電機。如FANUC的α11型主軸電機的額定連續(xù)輸出功率為11kw。S2工作制下的30分鐘時間內(nèi)允許的超載功率為15kw。因數(shù)控機床在實際超載切削時每一次走刀時間很難超出30分鐘，故許多機床制造廠在標(biāo)定其生產(chǎn)的某型機床動力參數(shù)時，常用主軸電機的30分鐘超載功率做為其樣本上標(biāo)示的主軸電機的主參數(shù)。

同樣，進行數(shù)控機床設(shè)計時，設(shè)計者亦充分利用好主軸電機的這種特性。 特別需要指出的是，目前多采用的標(biāo)準(zhǔn)型普通變頻電機，其僅能在S1工作制下工作，不允許超載使用，數(shù)控專業(yè)微信號cncdar,值得關(guān)注因此設(shè)計者選用時必須注意。但隨著技術(shù)的發(fā)展，最近市場上出現(xiàn)了一種稱為"變頻主軸電機"的新型變頻電機，其恒功率的拐點轉(zhuǎn)速控制頻率(周波)為33.3Hz，不但大幅降低了電機的拐點轉(zhuǎn)速，提高了電機低速時的特性能力，且允許在S2工作制下進行30分鐘超載運行，是一種具有良好價格性能比的新型電機。

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2、電機的負(fù)載特性及主軸電機的拐點轉(zhuǎn)速nj：

無論AC主軸電機還是變頻調(diào)速電機，其在nj拐點轉(zhuǎn)速以上進行無級調(diào)速時，均基本為恒功率調(diào)速。即隨著電機轉(zhuǎn)速的提高，其輸出功率保持基本不變，而電機的輸出扭矩則隨轉(zhuǎn)速的升高而下降；其在nj拐點轉(zhuǎn)速以下進行無級調(diào)速時，數(shù)控專業(yè)微信號cncdar,值得關(guān)注均為恒扭矩調(diào)速，即隨著電機轉(zhuǎn)速的下降，其輸出扭矩恒定不變，而電機的輸出功率則隨轉(zhuǎn)速的降低而下降。因此機床主軸在低速段進行粗加工而轉(zhuǎn)速又落入電機的恒扭矩段轉(zhuǎn)速時，設(shè)計者必須認(rèn)真校核此時電機的實際輸出功率能否滿足切削所實際需要的功率，否則會出現(xiàn)"悶車"現(xiàn)象。  

在我國，因發(fā)電廠采用50Hz頻率(周波)數(shù)發(fā)電，故對標(biāo)準(zhǔn)AC主軸電機(如FANUC的α系列)和標(biāo)準(zhǔn)普通變頻電機而言，因多采用4極(4P)繞組電機，則nj拐點轉(zhuǎn)速值應(yīng)為1500r/min。 無論何種調(diào)速電機，根據(jù)機床的負(fù)載特點，其nj拐點轉(zhuǎn)速值越低，其與電機最高轉(zhuǎn)速間的比值越大(恒功率調(diào)速比)，則該電機的力能特性越好。

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