直流電動機可以采用調壓、調磁和改變電樞電路電阻的方法調速，但由于改變電樞電路電阻調速得到的機械特性較軟，所以在數控機床上很少采用，而采用調壓和調磁兩種方法相結合的方法，不僅可以獲得很寬的調速范圍，還能充分利用電動機的容量。在數控機床的主軸驅動中，直流主軸電動機速度控制通常采用晶閘管調速系統和晶體管脈寬調制（PWM）調速系統。 

　　一、調磁調速電路 

　　主軸電動機功率通常較大，且要求恒功率調速范圍盡可能大，所以一般采用他勵電動機，勵磁繞組與電樞繞組相互獨立，由單獨的可調直流電源供電。 

　　勵磁控制電路的電流給定、電壓電樞反饋、勵磁電流反饋三組信號經比較之后輸入PI調節器，調節器的輸出經過電壓/相位轉換器，控制晶閘管觸發脈沖的相位，調節勵磁繞組的電流大小，實現電動機的恒功率弱磁調速。 

　　二、調壓調速電路 

　　調壓調速電路類似于直流進給伺服系統，也是由速度外環和電流內環構成的雙閉環調速控制系統，具有良好的靜態和動態指標，可 大限度地利用電動機的過載能力，使過渡過程 短。其通過控制直流主軸電動機的電樞電壓實現變速。 

　　三、主電路及其工作原理 

　　數控機床加工零件時，要求主軸正反轉切削功率要盡可能大，停止和改變轉向要迅速。主軸直流電動機驅動裝置采用三相橋式反并聯邏輯無環流可逆調速系統。主電路如圖1所示。 

　　每組按三相橋式連接形成變流器橋，兩組變流橋為反極性并聯，由一個交流電源供電。反極性并聯電路能實現電動機正反向的電動和回饋發電制動。為保證在任何時間內只允許一組橋路工作，另一橋路阻斷，采用邏輯控制電路。 

　　當電動機正向運動時，VT1管工作在整流狀態，提供正向直流電流；電動機反向運動時，VT2管工作在整流狀態，并提供反向直流電流，實現電動機在 一、三象限的起動、升降速度控制。 

　　當電動機從正向運動狀態要轉到反向電動狀態時，速度指令從正變負，VT1管進入逆變狀態，這時電動機電樞電路中的電感儲能維持電流方向不變，電動機仍處于電動狀態，但電樞電流已逐漸減小。當電樞電流減小到零后，必須使VT1管和VT2管都處于封鎖狀態，這時電動機在慣性作用下能自由轉動。經過安全延時后，VT2管進入有源逆變狀態，電動機工作在回饋發電制動狀態，將機械能送回電網，轉速迅速下降，當轉速下降到零后，VT2管進入整流狀態，電動機反向起動，從而完成了從 一象限到第三象限的工作轉換。 

　　只要使VT1管和VT2管的控制相反，就實現了電動機從反轉到正轉的轉換過程。 

　　四、主電路控制要求 

　　為保證在任何時間內只允許一組橋路工作，另一組橋路阻斷，采用邏輯控制電路。利用邏輯控制電路可檢測電樞電路的電流是否達到零值，并判斷出旋轉方向，提供VT1管和VT2管的允許開通信號，使一組晶閘管在工作時，另一組晶閘管的觸發脈沖被封鎖，從而切斷正反兩組晶閘管之間可能出現的電流通路。為此，邏輯電路必須滿足以下條件： 

　�。ㄒ唬┟總�時刻只準向一組晶閘管提供觸發信號。 

　�。ǘ�）只有當工作的那一組晶閘管電流為零后，才能撤銷觸發信號，以防止當晶閘管逆變時，電流沒有為零，撤銷觸發信號造成逆變顛覆而出現故障。 

　�。ㄈ�）只有當工作的那一組晶閘管完全關斷后，才可以向另一組晶閘管提供觸發信號，以防止出現大的環流。 

　�。ㄋ模┤魏我唤M晶閘管導通時，要防止其輸出電壓與電動機繞組產生的電動勢方向一致，導致電流過大。 

本文轉自論文網