浅谈 PowerFlex4 在数控机床中的应用

 

一、简介

数控机床，简称 NC（Numerical Control ）机床，它是综合应用了计算机技术、自动控制、
传感技术、精密测量和机床设计等先进技术而发展起来的一种新型机床，是集机械、电气、
液压、气动、微电子等多项技术为一体的机电一体化产品，是机械制造设备中具有高精度、

 

高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。

数控机床一般由机、电两部分构成，其中电气电子部分主要是由数控系统（CNC）、进给
伺服驱动和主轴进给驱动系统组成。主轴是机床构成中一个重要的部分，对于提高加工效
率，扩大加工材料范围，提升加工质量都有着很重要的作用。传统的普通机床大多数是不
能自动变速的，需要变速时，只能把机床停止，然后手动变速。而数控机床的主传动系统
大多采用无级变速。目前，无级变速系统主要有变频主轴系统和伺服主轴系统两种，一般
采用直流或交流主轴电机。通过带传动带动主轴旋转，或通过带传动和主轴箱内的减速齿
轮(以获得更大的转矩)带动主轴旋转。由于主轴电机调速范围广，又可无级调速，使得主
轴箱的结构大为简化。目前由于变频器的高性价比，所以变频器在经济型数控机床和普通

 

机床的数控化改造中使用非常普遍。

 

二、产品特点

Allen -Bradley 品牌的 PowerFlex 4 交流变频器在其紧凑的、节省空间的设计中为用户提供
了功能强大的电动机速度控制它是 PowerFlex 变频器系列中尺寸最小、最经济有效的一个
成 员 。 该 变 频 器 可 以 提 供 的 额 定 功 率 和 电 压 等 级 分 别 为 0.2-3.7 kW(0.25-5 hp) 和
120V、240V、480V,它是为满足全 OEM 和最终用户对于灵活性、节省空间和使用方便的要
求而设计的。PowerFlex 4 是机械工具如机床行业的主轴传动应用场合进行速度控制的经

 

济有效的选择。

1

 

．属于紧凑迷你型产品，体积小，零间隙，节省安装时间和空间。

2．安装方便，灵活的防护外壳和安装选项，可直接卡装于 DIN

 

导轨。

3．无传感器矢量控制性能符合各种类型应用场合的需求，特别是在低速转矩上满足机床
主轴的需求，5HZ 时起动转矩能够达到 150%

 

以上。

4．功能齐全，易于设定启动，操作面板的控制键和面板上的电位计简化了启动过程 , 启

 

动键和速度电位器上面的状态指示器可指示其状态。

5．集成面板及通讯端口，具有内置的 RS485

 

通信 ( DSI, 变频器串行通讯协议)   

。

6．杰出的优秀的起动转矩和加速性能, 电流精度和数字输入响应时间,对转矩变化快速响
应，高速模式可将响应时间提高至 10mSec  

。

7．提供多功能的输出端子信号，如速度到达信号，故障指示，满足系统对于主轴速度状