機械行業(yè)對變頻器的要求一直很高。數(shù)控機床對變頻器的要求主要不在于其功能，而在于其基本性能要求，包括輸出扭矩、重載下的速度穩(wěn)定性、耐油污腐蝕、低頻零速下的扭矩保持等。
一、引言
高效、準確是金屬加工領(lǐng)域追求的永恒目標。由于數(shù)控技術(shù)、計算機技術(shù)、機床技術(shù)及加工工藝的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的加工思想已經(jīng)不能滿足人們對加工速度、效率和精度的要求。復合加工技術(shù)就是在這種背景下產(chǎn)生的。
隨著變頻器技術(shù)的不斷進步，變頻器已經(jīng)能達到類似伺服電機一樣的定位功能，可以很好的應(yīng)用在數(shù)控機床主軸定位及控制中。
二、控制要求
本文僅以三科變頻器在某機床廠車銑一體機現(xiàn)場調(diào)試的要求為例進行說明，如圖2所示，具體控制要求有如下：
? 客戶需要兩臺4千瓦的變頻器和一臺主軸電機來控制機床。主軸電機是額定轉(zhuǎn)速為7000轉(zhuǎn)/分的高性能異步電機。對變頻器和控制的要求主要包括:
a) 低頻扭矩輸出大，所以車銑對變頻器扭矩輸出要求高。
b) 閉環(huán)控制高速運行且穩(wěn)定，這臺設(shè)備能夠以8000轉(zhuǎn)的速度運行。
c) 定位準確，具有伺服一樣精度的定位功能，實現(xiàn)主軸定位。
d) 零速保持狀態(tài)時穩(wěn)定不抖動又有較高的力矩輸出保證。
e) 極短的加減速時間保證機械的工作效率。
f) 在高速脈沖控制運作時，良好的抗干擾性能。
三、三科SKI610數(shù)控機床變頻器介紹
SKI610是三科推出的數(shù)控車床專用變頻器，產(chǎn)品采用先進的無速度傳感器矢量控制技術(shù)和轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，不僅具備高端變頻器同樣優(yōu)異的控制性能，同時結(jié)合國內(nèi)應(yīng)用特點，具備低頻大扭矩，過載能力強，良好的抗干擾能力，進一步強化了環(huán)境和產(chǎn)品的可靠性，能夠更好滿足數(shù)控車床系統(tǒng)中的要求。
技術(shù)特點
⊙三種控制方式：無PG矢量控制(SVC)、V/F控制、轉(zhuǎn)矩控制;
⊙過載能力：110%額定電流長期運行，150%額定電流1分鐘，180%額定電流5秒鐘。
⊙輸出赫茲：0-3oooHZ
⊙抗干擾能力強;
⊙減速停車速度快;
⊙轉(zhuǎn)矩速度響應(yīng)快，穩(wěn)速精度高
⊙自動轉(zhuǎn)矩補償，滿足各種加工要求
⊙啟動轉(zhuǎn)矩：無PG矢量控制：0.5Hz/150%(SVC);
⊙0.75KW～15kW各規(guī)格內(nèi)置制動單元，如需快速停車，可直接連接制動電阻;
⊙16段簡易PLC、多段速控制及PID控制;
⊙支持多種頻率設(shè)定方式：數(shù)字設(shè)定、模擬量設(shè)定、PID設(shè)定、通訊設(shè)定等;
⊙支持啟動、停機直流制動;
⊙輸入、輸出端子均自由編程，用戶可根據(jù)需要組合出多種工作模式;
⊙具備跳躍頻率控制功能，避免機械共振，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠;
⊙具備瞬時掉電不停機功能;
⊙具備休眠喚醒延時設(shè)置功能;
⊙具備過轉(zhuǎn)矩檢測功能;
⊙低噪音、自動穩(wěn)壓、低頻大扭矩
⊙多種上限頻率設(shè)定源選擇;
⊙可以通過具備雙向移位功能的移位鍵 查看實時參數(shù);
⊙具備轉(zhuǎn)速追蹤再啟動功能：實現(xiàn)對旋轉(zhuǎn)中的電機的無沖擊平滑啟動;
⊙QulCK/JOG功能：用戶可自由定義多功能快捷鍵,通過設(shè)定此參數(shù)可以快速瀏覽修改后與出廠缺省值不同的相關(guān)功能代碼;
⊙具備自動電壓調(diào)整功能：當電網(wǎng)電壓變化時，自動保持輸出電壓恒定;
⊙具備振蕩抑制功能：有效解決大功率電機低頻振蕩問題;
⊙提供多種故障保護功能：過流、過壓、欠壓、過溫、缺相、過載等保護功能
四、系統(tǒng)接線及調(diào)試
整個系統(tǒng)是由CNC數(shù)控系統(tǒng)給變頻器運行命令和頻率給定的.三科SKI610數(shù)控機床變頻器在閉環(huán)矢量控制上性能優(yōu)異，。
4.1 系統(tǒng)調(diào)試
調(diào)試主要要解決幾個問題：
（1）干擾是調(diào)試過程中遇到的最大問題。
（2）是低頻力矩輸出能力。
（3）高速運行時的速度穩(wěn)定性。
（4）主軸定位精度
? 由于CNC數(shù)控系統(tǒng)通過高速脈沖控制變頻器的速度，電機主軸的運行速度很高，最高可以達到8000轉(zhuǎn)，在如此高的轉(zhuǎn)速下變頻器自身的干擾會影響高頻的脈沖指令，使脈沖控制受到影響，通過端子板的更新以及將GND端子外接PE消除干擾。
? 電機的高速響應(yīng)，客戶要求主軸電機在啟動和停車時能有很短的時間，設(shè)定是1秒鐘，從0速升到最高需求轉(zhuǎn)速或者從高速降為零速，為此速度環(huán)增益調(diào)節(jié)的比較大。
? 扭矩輸出，在車加工和銑加工過程中主要考驗變頻器的力矩輸出能力和穩(wěn)定性，通過電流環(huán)參數(shù)的調(diào)節(jié)和電機參數(shù)的調(diào)節(jié)可以使出力更大，滿足客戶的要求甚至極限情況的需求。
? 主軸定位精度，客戶通過多次主軸回零操作以及數(shù)控機床分度測試，檢驗變頻器的定位精度。
4.2變頻器參數(shù)設(shè)置
變頻器部分關(guān)鍵參數(shù)。
SKI610參數(shù)設(shè)置情況表
本系統(tǒng)變頻器具有短路、過載、過壓、缺相、失速等多種保護和故障輸出功能，能有效保證系統(tǒng)安全高效的運行。
五、結(jié)束語
車銑一體機是目前機床行業(yè)中與高級機型的車銑復合的加工中心，在這類高端設(shè)備上的應(yīng)用成功體現(xiàn)了我們SKI610數(shù)控機床變頻器已具備了極高的變頻產(chǎn)品控制與驅(qū)動性能。伺服控制系統(tǒng)已能在某些場合使用。
