數控車床是機電一體化的典型商品，是集機床、核算機、電機及其拖動、自動操控、查看等技能于一身的自動化設備。其間主軸運動是數控車床的一個首要內容，以結束切削使命，其動力占整臺車床動力的70%～80%。根柢操控是主軸的正、回轉和接連，可自動換擋和無級調速。

在現在數控車床中，主軸操控設備通常是選用溝通變頻器來操控溝通主軸電動機。為滿足數控車床對主軸驅動的央求，有必要有以下功用：寬調速方案，且速度安穩功用要高；在斷續負載下，電機的轉速不堅決要小；加、減速時刻短；過載才調強；噪聲低、顫抖小、壽數長。

1.主軸變頻操控的根柢原理

由異步電機理論可知，主軸電機的轉速與頻率近似成正比，改動頻率即能夠滑潤地調度電機轉速，而關于變頻器而言，其頻率的調度方案是很寬的，可在0～400Hz（乃至更高頻率）之間恣意調度，因而主軸電機轉速也能夠在較寬的方案內調度。

圖1變頻器在數控車床上的運用

當然，轉速跋涉后，還應思考到對其軸承及繞組的影響，避免電機過火磨損及過熱，通常能夠通過設定最高頻率來進行綁縛。

圖1所示為變頻器在數控車床中的運用，其間變頻器與數控設備的聯絡通常包含：數控設備到變頻器的正、回轉信號；數控設備到變頻器的速度或頻率信號；變頻器到數控設備的缺點等狀況信號。因而，悉數關于對變頻器的操作和反響均可在數控面板進行編程和閃現。

2.主軸變頻操控的體系構成

不運用變頻器進行變速傳動的數控車床通常用時刻操控器供認電機轉速抵達指令速度開端進刀，而運用變頻器后，機床可按指令信號進刀，這么一來就跋涉了功率。假定被加工件呈圖2（a）所示形狀，則由圖中可看出，對應于工件的AB段，主軸速度堅持在1000r/min，對應于BC段，電機拖動主軸成恒線速度移動，但轉速卻是接連改動的，然后結束高精度切削。

圖2主軸變頻器體系構成暗示

在本體系中，速度信號的傳遞是通過數控設備到變頻器的仿照給定通道（電壓或電流），通過變頻器內部關于輸入信號與設定頻率的輸入輸出特性曲線的設置，數控設備就能夠便當而安閑地操控主軸的速度。該特性曲線有必要包含電壓/電流信號、正/反作用、單/雙極性的紛歧樣配備，以滿足數控車床活絡正/回轉、安閑調速、變速切削的央求。

3.主軸變頻器的根柢選型

現在較為簡略的一類變頻器是U/f操控，它即是一種電壓發作辦法設備，對調頻進程中的電壓進行給定改動辦法調度，多見的有線性U/f操控（用于恒轉矩）陡峭方U/f操控（用于風機水泵變轉矩）。

U/f操控的缺點在于低頻轉矩不行（需求轉矩跋涉）、速度安穩性欠好（調速方案1：10），因而在車床主軸變頻運用進程中被逐漸挑選，而矢量操控的變頻器正逐漸推行。在車床主軸操控中，矢量操控有關于U/f操控而言，其利益有：操控特性十分優秀，能夠與直流電機的電樞電流加勵磁電流調度比照美；能習氣央求高速照料的場合；調速方案大（1：100）；可進行轉矩操控。

當然矢量操控的變頻器構造雜亂、核算繁瑣，并且有必要存儲和再三地運用電動機的參數。矢量操控分無速度傳感器和有速度傳感器兩種辦法，差異在于后者具有更高的速度操控精度（0.5‰），而前者為（5‰），可是在數控車床中無速度傳感器的矢驟變頻器的操控功用現已契合操控央求，所以在許多運用場合中舉薦運用無速度傳感器操控的矢驟變頻器。