变频器在机床加工中的研究

2017-10-09

由于机床加工范围较广,不同的工件,不同的工序,使用不同的刀具,要求机床执行部件具有不同的运动速度,因此机床的主运动和进给运动应能进行调速,传统的开环恒压频比控制方法不能满足加工精度和要求。

本文基于无锡DTC变频器的控制技术,利用加权方法使电机转矩脉动最小,充分利用直接转矩控制动态性能好、结构简单的优点,为快速、高精度、高性能的机床电力拖动系统的研究提出了新的思路。

1.直接转矩控制的系统图直接转矩控制的系统基本组成。主要有逆变器、混合磁链观测器、磁链和转矩估计器、转矩调节、磁链调节、开关信号选择、磁链自控制等组成。

2.直接转矩控制原理主电路中由逆变器输出的三相PWM波送到三相异步电动机,由霍尔电压、电流传感器分别取出三相电压和电流。

3.仿真结果对数控机床上的电机进行仿真,电机系统参数为:定子自感Ls=666mH,转子自感Lr=671mH,定、转子互感Lm=651mH,定子电阻RS=4.25认转子电阻R=3.24A额定定子磁链%2电机额定转速ne=14.搭建Matlab下的仿真模型,由相应的控制策略建立相应的仿真模型。

电机输出转矩定子磁链4结语直接转矩控制技术用空间矢量分析方法,直接在定子坐标系下计算与控制交流电动机的转矩,采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Bang―Bang)产生PWM信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。DTC控制器的这些优点必将在数控机床加工系统中,有着广阔的应用前景。

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