【正文】 E和轉(zhuǎn)速n成線性關(guān)系，即E=Kn，其中K是常數(shù)。+Z4直流電機自帶風(fēng)機，而Z4后面的數(shù)字代表表示電機中心高（mm），也確定了風(fēng)機的功率、風(fēng)量。Z4系列直流電動機一般不帶串勵繞組，適用于需要正、反轉(zhuǎn)的自動控制技術(shù)。Z4系列直流電機比ZZ3系列具有更大的優(yōu)越性，它不僅可用直流機組電源供電，更適用于靜止整流電源供電。圖23 SIEMENS的SITOP電源接線圖24V電源作為PLC的輸入電源，與PLC輸入端L+相連接。當(dāng)PLC輸出口閉合時，繼電器線圈兩端加上一定的電壓或電流，線圈產(chǎn)生的磁通通過鐵心、銜鐵、軛鐵、磁路工作氣隙組成的磁路，在磁場的作用下，銜鐵吸向鐵心極面，從而推動觸點常閉觸點斷開，常開觸點閉合；當(dāng)PLC輸出口斷開時，剛好相反動作，用這種方式控制另一個電路的關(guān)閉。表1. S7200PLC各種型號的電源與集成I/O規(guī)格項目AC、DC電源型CPU221CPU222CPU224CPU224XPCPU226CPU集成輸入點68141424輸入信號電壓DC24V，允許范圍DC15V—30V輸入信號電流4mA/DC24VCPU集成輸出點46101016輸出類型繼電器輸出輸出電壓AC：5—250V；DC：5—30V最大輸出電流2A/點 ；公共端10A用戶程序存儲器容量4KB4KB8KB12KB16KB數(shù)據(jù)存儲器容量2KB2KB8KB10KB10KB本設(shè)計所需輸入點8個，輸出點8個，所編程序不是很多，8KB足夠，輸出電源采用AC220V。產(chǎn)品可以用于輸入/輸出點數(shù)較少的小型機械與設(shè)備的單機控制。其中德國SIEMENS的數(shù)控系統(tǒng)性價比較高，并且其數(shù)控核心的可編程控制器應(yīng)用也很普遍。直流電機能量密度大，調(diào)速容易且調(diào)速范圍寬，力矩大，過載能力非常好，機械特性硬。本設(shè)計選用德國SIEMENS公司的6RA70直流調(diào)速裝置，可實現(xiàn)調(diào)壓電樞電壓和磁通配合調(diào)速。由電壓平衡方程式和感應(yīng)電動勢公式，就可以得到直流電動機的轉(zhuǎn)速特性 有電磁轉(zhuǎn)矩方程式帶入轉(zhuǎn)速特性方程，即得到機械特性方程式 （22）由電壓平衡方程式（21）可知 ()=（U）= (23)式中Ua= U為電樞的端電壓。直流電機的調(diào)速不需要其它設(shè)備的配合，可通過改變輸入的電壓/電流，或者勵磁電壓/電流來調(diào)速。交流變頻調(diào)速就可以了，已經(jīng)得到迅猛的發(fā)展其應(yīng)用范圍越來越廣泛。調(diào)壓與調(diào)頻通過逆變器來完成，其給定值來源于同一個給定環(huán)節(jié)。其主電路用不可控整流、用SPWM逆變器，其輸出電壓波形接近正弦波。繪出了控制電源原理圖，調(diào)速裝置連接原理圖，可編程控制器接口原理圖，操作面板接線圖等。手動操作設(shè)有主軸正反轉(zhuǎn)的啟動、停止、點動、長動。能滿足生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)中各種不同的特殊運行要求。近來來，國際上又推出諧振式逆變器，使開關(guān)元件在零電流或零電壓時導(dǎo)通或者關(guān)斷，降低開頭損耗，減小回路體積。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了超小型化、超薄型；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計算機、多媒體、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了高精、高效、高速控制，加工過程中可以自動修正、調(diào)節(jié)與補償各項參數(shù)，實現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理。 隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了本質(zhì)性的變革，所有工業(yè)發(fā)達國家都投入巨資，對現(xiàn)代制造技術(shù)進行研究、開發(fā)，并提出了新的制造模式。主軸控制是數(shù)控立車構(gòu)成中一個重要的部分，對于提高加工效率，擴大加工材料范圍，提升加工質(zhì)量有著重要的作用。 DC converter。本設(shè)計控制簡單，實現(xiàn)功能強大，調(diào)速范圍寬，力矩大，過載能力強。摘 要 隨著科學(xué)的發(fā)展，機床已經(jīng)從過去的手動機床發(fā)展成自動機床，現(xiàn)在數(shù)控機床應(yīng)用非常廣泛。本設(shè)計是用德國SIEMENS公司的可編程控制器（PLC）S7200，作為主控制器；德國SIEMENS公司的6RA7075直流調(diào)速器、 Z4直流電機組成的直流調(diào)速裝置，采用直流調(diào)速實現(xiàn)高效、準(zhǔn)確的機床主軸控制，并給出了電氣原理圖 以及操作說明。 German pany SIEMENS 6RA7075 DC converter, Z4 DC motor prising DC converter, DC speed control for efficient and accurate machine tools of various spindle control, and gives the electrical diagrams and instructions. The design of simple control, to achieve powerful, wide speed range, torque, strong overload capacity. Can be applied to heavyduty vertical lathes, heavy duty vertical lathe spindle to improve the control precision, and thus guarantee its accuracy.Keywords: CNC Vertical Lathe。數(shù)控立車是數(shù)控機床的主要品種之一，它在數(shù)控機床中占有非常重要的位置，幾十年來一直受到世界各國的普遍重視，并得到了迅速的發(fā)展。數(shù)控機床是制造裝備的裝備，被稱為“工作母機”；數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的“大腦”，是數(shù)控機床的核心,機床的各種功能都由數(shù)控系統(tǒng)來控制實現(xiàn)。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生重大性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。大功率交流傳動控制方面的研究，得到突飛猛進的發(fā)展。直流調(diào)速具有調(diào)速平滑,方便,易于在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速,過載能力大,能受頻繁的沖擊負載,可實現(xiàn)頻繁無級快速起制動和反轉(zhuǎn)。主軸控制設(shè)有手動和自動（程序?qū)崿F(xiàn)）兩種控制方式。在600—3000r/min范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。對于異步電動機來說目前工業(yè)生產(chǎn)中所使用的變頻器可分為交—直—交電壓源型SPWM變頻器和交—直—交電流源型SPWM變頻器兩種，而工業(yè)中應(yīng)用最多、最廣泛的變頻器是交—直—交電壓源型SPWM變頻器。電壓源型變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)主電路有兩個功率變換環(huán)節(jié)構(gòu)成，及整流橋和逆變橋，整流橋是由二極管組成的三相橋式不可控電路。交流調(diào)速，價格低，維護簡單，維護成本低。目前，以德國SIEMENS公司的6RA70系列通用全數(shù)字直流調(diào)速裝置在中國的應(yīng)用最為廣泛。他勵直流電動機電路原理圖如圖22所示，圖中電樞回路串接附加電阻，電樞內(nèi)阻Ra，此時電樞回路總電阻.圖22 他勵直流電動機電路原理圖由圖22可知，直流電動機的電壓平衡方程式為 （21）式中U為電源電壓，單位V；R是電樞回路總電阻，單位。根據(jù)兩種方案的優(yōu)缺點比較，選擇第二種直流調(diào)速方案。
直流電機調(diào)速中電樞電壓調(diào)速比較普遍，最大的優(yōu)點不會像交流調(diào)速那樣產(chǎn)生逆變磁場對外圍發(fā)出干擾。數(shù)控系統(tǒng)中使用較普遍的有德國的SIEMENS，日本的FANUC，還有中國的華中科技。S7200 PLC屬于S7200/300/400家族中功能最精簡、I/O點數(shù)最少、擴展性能最低的PLC產(chǎn)品，可以稱為微型PLC系列產(chǎn)品。其余四種型號均可加擴展結(jié)構(gòu)。輸入用按鈕開關(guān)作為控制信號的給定；輸出用繼電器作為控制使能，繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。SITOP的供電電源為三相