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加工中心的电动机怎么选?选择原则与选用方法

时间:2021-01-29 11:38:00 点击:1551 次 来源:洛阳米科尼精密机械有限公司
  加工中心是一种多轴的数控机床,每个轴都需要采用电动机进行驱动,电动机有着许多的种类,各厂家在设计加工中心时通常都会根据不同的使用场景,选用不同的电动机,以求设备更加的经济与实用。而购买者在挑选加工中心时,各部位的电动机通常也是价格的影响因素之一,那加工中心的电动机怎么选比较合适呢?下面米科尼小编为大家整理了加工中心的电动机选择原则与选用方法,以供大家参考。

  一、加工中心的电动机选择原则


  加工中心选择电动机种类的原则是,首先应满足加工中心对电动机启动、调速性能和制动的要求,在此前提下考虑经济性指标,可优先选用结构简单、工作可靠、价格便宜、维修方便、运行经济的电动机。从这个意义来看,交流电动机优于直流电动机,异步电动机优于同步电动机,笼型异步电动机优于绕线转子异步电动机。通常加工中心对电动机的调速范围要求较大,而且需要进行连续平滑的调速,所以应选择采用变频、矢量控制的交流同步电动机、他励直流电动机,或采用变频调速的笼型异步电动机。

  二、加工中心电动机的选用方法


  1、电动机电压等级的选择


  加工中心交流电动机额定电压的选择,主要按使用场所的供电电网电压等级选择。一般低压电网为380V,因此中、小型三相异步电动机的额定电压大多为380V(Y或△接法),220/380V(△/Y接法)和380/660V(△/Y接法),单相异步电动机额定电压多采用220V。

  选用直流电动机的加工中,其额定电压也要与电源电压相配合。由直流发电机供电的直流电动机额定电压一般为110V或220V,大功率电动机可提高到600~1000V。当电网电压为380V,直流电动机由晶闸管整流电路供电时,采用三相整流可选额定电压为440V,单相整流可选额定电压60V或180V。

  2、电动机额定转速的选择


  加工中心在选用电动机时,电动机的额定转速(nN)是根据生产机械传动系统的要求来选择的。在一定功率时,电动机的额定转速越高,其体积越小,质量越轻,价格越低,运行的效率越高,电动机的飞轮矩(GD2)越小。因此选用高速电动机较经济,但是若加工工艺要求的转速较低,如果选择高速电动机,则会使传动机构更加复杂。

  对于经常启动、制动、反转的加工中心某个机构来说,若过渡过程时间对加工效率有较大影响,应以GD2•nN的下限值来选择电动机的额定转速;若过渡过程时间对加工效率影响不大,则应以过渡过程中能量损耗的下限值来选择电动机的额定转速。
MKN-855V加工中心

  三、直流和交流伺服电动机的性能对比


  在加工中心的自动控制系统中,伺服电动机是主要的执行元件,而伺服电动机有直流和交流电动机两类,在进行选用时主要根据加工中心自动控制系统设计时采用的电源、功率和系统对电动机的性能要求来决定,直流伺服电动机和交流伺服电动机的性能对比如下:

  1、机械特性


  直流伺服电动机的机械特性是线性特性,且转矩特性的硬度大,运行时转速稳定,调速范围较大;变频调速的异步电动机及三相永磁同步电动机正常运行时,其机械特性基本上也是线性的,且特性也很硬。从这一点看,它们都很适合作加工中心的伺服电动机。

  2、调节特性


  上述两种伺服电动机的调节特性基本也都是线性的,但都有始动电压存在不灵敏区,给加工中心自动控制带来一定困难。但由于加工中心的伺服系统都采用速度闭环控制,从而可使始动电压大为减小。其中性能较好的是三相永磁同步伺服系统,不但在接近“零电压输入”时能运行,且能输出额定转矩,该特性使它可以构成一个精度很高的位置伺服系统。

  3、快速响应性


  由于交流伺服电动机不需换向器和电刷,特别是采用稀土转子的三相永磁同步电动机,转动惯量更小,电磁转矩更大,有很大的力矩/惯性比,使起、制动过渡过程时间可降到毫秒级,快速响应性能比直流伺服电动机好。

  4、可靠性


  直流伺服电动机由于有电刷和换向器,其接触电阻在低压时不稳定,并且存在摩擦阻力转矩,因而不灵敏区较大,故障率较高,有电磁火花。此外,直流伺服系统需用直流放大器,放大器的“零点漂移”现象将使加工中心自动控制系统精度变差。而交流伺服电动机中不存在以上问题。

  5、输出功率


  交、直流伺服电动机的输出功率都可以做得很大,在几十千瓦以上,能满足各种负载的功率和转矩要求。

  6、经济性


  一方面根据加工中心成本,直流伺服比交流同服价格低,但随着计算机和电力电子技术的发展,使交流伺服的价格大幅下降,已接近直流伺服的价格;另一方面由于交流电动机无电刷换向器,不需这方面的维护及更换,性能也更可靠,故交流伺服电动机性能/价格比高,在许多领域,直流伺服电动机正逐步被各种交流伺服电动机所取代。

  关于加工中心的电动机怎么选,以上就是小编为大家整理的全部内容了,希望那呢对大家有所帮助。洛阳米科尼精密机械有限公司作为一家以研发、制造、销售、服务为主的数控加工中心厂家,生产的各系列加工中心被广泛用于各个精加工行业,主轴电机标配11/15大扭矩电动机,如有需要可以在我们的网站留言,或者拨打客服电话进行详细咨询。
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