【JB机械标准】JB-T 10275-2001 数控机床交流主轴驱动单元 通用技术条件.pdf
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1、ICS 25.040.20 J50 JB/T 102752001 数控机床交流主轴驱动单元 通 用 技 术 条 件 General specification for A. C. spindle drive unit 2001-06-04 发布 2001-10-01 实施 中 国 机 械 工 业 联 合 会 发 布 标准下载网() 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 I 前言 1 范围1 2 引用标准1 3 定义2 4 技术要求3 5 试验方法7 6
2、检验规则12 7 标志、包装、运输和贮存14 8 质量保证要求15 附录 A(标准的附录) 电磁兼容性试验方法16 附录 B(标准的附录) 可靠性试验方法18 JB/T 102752001 目 次 标准下载网() 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 III 前 言 数控机床交流主轴驱动单元已被广泛应用于数控机床主轴控制等领域。 在分类上, 按其控制的特征, 可分为模拟量控制、全数字化控制以及数模混合控制; 按其闭环特点, 有只带速度闭环的,也有速度闭
3、环和位置闭环都具备的。它们品种繁多,但却没有相应的国际标准及国外先进国家标准。 本标准编写目的旨在使国内产品向国际水平靠拢,并能指导行业生产。 本标准根据 JB/T 88321999机床数字控制系统 通用技术条件要求,参考国际著名大公司的 产品样本并结合我国企业生产情况编制的。 本标准的附录 A、附录 B 都是标准的附录。 本标准由全国工业自动化系统与集成标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位:北京机床研究所。 本标准主要起草人:厉承兆。 本标准于 2001 年 6 月首次发布。 本标准委托北京机床研究所负责解释。 JB/T 102752001 免费标准网( w w w . f r e
4、e b z . n e t ) 标准最全面 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 1 1 范围 本标准规定了数控机床用交流主轴驱动单元的技术要求、 试验方法、检验规则、标志、包装、 运输 和贮存。 本标准适用于对各类数控机床用交流主轴电动机进行闭环控制的各种交流主轴驱动单元及半导体 变频调速装置。其他用途的交流主轴驱动单元亦可参照执行。 2 引用标准 下列标准所包含的条文, 通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均 为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 191200
5、0 包装储运图示标志(eqv ISO 7801997) GB/T 2423.31993 电工电子产品基本环境试验规程 试验 Ca:恒定湿热试验方法 (eqv IEC 60068231984) GB/T 2423.51995 电工电子产品环境试验 第二部分:试验方法 试验 Ea 和导则:冲击 (idt IEC 600682271987) GB/T 2423.101995 电工电子产品环境试验 第二部分:试验方法 试验 Fc 和导则:振动 (正弦) (idt IEC 60068261982) GB 42081993 外壳防护等级(IP 代码) (eqv IEC 5291989) GB/T 4588
6、.21996 有金属化孔单双面印制板分规范(idt IEC/PQC 901990) GB/T 4588.41996 多层印制板分规范(idt IEC/PQC 911990) GB 48241996 工业、科学和医疗(ISM)射频设备电磁骚扰特性的测量方法和限值 GB/T 5080.71986 设备可靠性试验 恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试 验方案(idt IEC 60571978) GB/T 5226.11996 工业机械电气设备 第一部分:通用技术条件(eqv IEC 20411992) GB 157601995 金属切削机床安全防护通用技术条件 GB 17625.1199
7、8 低压电气及电子设备发出的谐波电流限值(设备每相输入电流16A) (eqv IEC 61000321995) GB/T 17626.21998 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 (idt IEC 61000421995) GB/T 17626.41998 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 中国机械工业联合会 2001-06-04 批准 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 数控机床交流主轴驱动单元 通 用 技 术 条 件 General specification for A. C. spindle drive unit JB/T 1027520
8、01 2001-10-01 实施 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 JB/T 102752001 2 (idt IEC 61000441995) GB/T 17626.51999 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验 (idt IEC 61000451995) GB/T 17626.111999 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验 (idt IEC 610004111994) IEC 614911995 工业
9、机械电气设备 控制与驱动装置间实时串行通信数据链路 3 定义 本标准采用下列定义。 3. 1 交流主轴驱动单元 当数控机床以交流主轴电动机作为主传动部件时,所对应的交流主轴电动机的控制装置即为交流 主轴驱动单元,以下简称为驱动单元。 3. 2 交流主轴驱动装置 由交流主轴驱动单元和交流主轴电动机连接在一起构成交流主轴驱动装置,以下简称为驱动装置。 3. 3 制动功能和起、制动时间 3. 3. 1 制动功能 电动机的制动功能是将电动机转轴上的机械能迅速释放,以使电动机迅速降速或停止。电动机 的制动方法常用的有回馈制动、能耗制动等多种方式。 3. 3. 2 起动时间 起动时间是指驱动装置在空载条件
10、下,从驱动装置得到最高速度指令信号开始到主轴电动机达 到 95%最高转速时的时间。 3. 3. 3 制动时间 制动时间是指驱动装置在空载、最高转速运行条件下,从驱动装置得到制动指令信号开始到主 轴电动机达到零转速时的时间。 3. 4 定位功能 为了更换和测量刀具等需要,必须使主轴能精确地停止,并保持在预先规定的位置上。 3. 5 伺服轴功能 使主轴电动机处于位置伺服环工作状态的功能。 3. 6 额定电流 驱动单元在规定条件下能连续输出的最大电流。 3. 7 额定电压 驱动单元在额定电流下所能输出的最大电压。 3. 8 转速变化率(静差率) 驱动装置在某一给定转速下,负载由空载增加到电动机连续工
11、作区中规定的该转速下最大负载时, 其转速变化的相对值称为该转速下的转速变化率(静差率)S。用百分数表示时: %100(%) 0 10 = n nn S (1) 式中:n0空载下的转速; 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 JB/T 102752001 3 n1负载下的转速。 3. 9 调速范围(调速比) 调速范围 D是指驱动装置在调速系统中,在电动机转轴上施加最高转速时允许的最大负载,且 转速变化率 S不大于规定值时,能达到的最高转速 nmax和最低转
12、速 nmin之比。调速范围用式(2) 计算: min max n n D = (2) 3. 10 恒功率范围(恒功率调速比) 恒功率范围是指驱动装置保持在额定功率输出的状态下,所允许的速度变化范围的最大值与最 小值之比。 3. 11 额定输出容量 驱动单元在额定电压下能连续输出的最大功率。 3. 12 效率 驱动单元在额定工作条件下,输出功率与输入功率之比。即: 1 2 P P = (3) 式中: 效率; P1驱动单元输入功率; P2驱动单元输出功率。 4 技术要求 4. 1 环境适应性 本标准所规定的驱动单元能在下列条件下正常工作。 4. 1. 1 气候环境适应性 驱动单元的工作气候环境条件
13、及贮存、运输气候环境条件见表 1。 表 1 项 目 工作气候条件 贮存、运输气候条件 环境温度 040 40+55 相对湿度 30%95%(不凝露) 95%(40) 大气压强 86106kPa 86106kPa 4. 1. 2 海拔 当海拔高度不超过 1000m时,驱动单元应能保证各项技术指标。当海拔高度超过 1000m时,需考 虑空气冷却效果的减弱,此时需按制造厂与用户之间的协议进行设计和使用。 4. 1. 3 振动、冲击 驱动单元应能承受 5.22、5.23规定的振动、冲击试验,试验后驱动单元不应有机械上的损坏、 变形 和紧固部位(紧固部位用漆点封)的松动现象,通电后电气性能不受到影响,应
14、能正常工作。 注:由于安装地基的振动频率与驱动单元的共振频率相同而产生明显共振时,应对驱动单元采取减振措施。 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 JB/T 102752001 4 4. 1. 4 交流输入电源 驱动单元在下列交流输入电源情况下应能正常工作。 4. 1. 4. 1 输入电源电压值为 0.851.1倍额定输入电压。 4. 1. 4. 2 频率波动不超过1Hz。 4. 2 电气机械结构 4. 2. 1 结构设计 驱动单元结构的安全性应符合 G
15、B 157601995 中 7.1和 7.2的要求,应保证安装、调试、使用和 维修时的安全可靠与维护方便。结构牢固,应能承受在规定条件下的振动试验。 4. 2. 2 外观 表面平整,无凸凹、划伤、裂缝和变形等现象,涂、镀层不应有气泡、流痕和锈蚀。 4. 2. 3 防护等级 安装在电气柜中的驱动单元的防护等级应不低于 IP2X。独立安装的驱动单元的外壳应有足够的能 力防止外界固体物和液体的侵入,防护等级应不低于 IP54。防护等级应在专用技术条件中作出规定。 4. 3 部件及辅件的基本要求 4. 3. 1 元件、器件、辅助件及部件 元件、器件、辅助件及部件等应符合相应标准的规定和安装规程。 4.
16、 3. 2 印刷电路板 印刷电路板应符合 GB/T 4588.21996 中第 5 章和 GB/T 4588.41996 中第 5 章的规定。 4. 3. 3 指示灯和按钮的颜色 指示灯和按钮的颜色应符合 GB/T 5226.11996中第 10章的规定。 4. 3. 4 导线及母线的颜色 导线及母线的颜色应符合 GB/T 5226.11996 中第 15 章的规定。 4. 3. 5 压接、焊接和绕接接线 压接、 焊接和绕接接线应保证有长久良好的导电性, 连接线的线径和配线要符合 GB/T 5226.11996 中第 14 章和第 15章的规定。 4. 4 电气性能要求 4. 4. 1 绝缘电
17、阻 驱动单元中除不允许做高压试验的电路外, 在试验点 (包括电源电路) 与保护接地端之间施加 500V d.c. 时测得的绝缘电阻应不小于 20M,经受恒定湿热试验后的绝缘电阻应不小于 1M。 驱动单元采用变压器供电(变压器为驱动单元一部分, 但并不与驱动单元做成一体)时, 变压器部 分应按有关规定测量其绝缘电阻。 4. 4. 2 耐电压 驱动单元中动力电路与保护接地之间,至少应能承受 1min 的耐电压试验,施加的试验电压(有效 值)应为 2倍的驱动单元额定电源电压或 1000V(取其较大值) 。试验中应无绝缘击穿或飞弧,漏电流 有效值应不大于 5mA。试验后立即测量绝缘电阻应符合 4.4.
18、1要求。出厂检验时,1min 的耐电压试验 可用 5s 试验代替,试验电压不变。 不宜经受高压试验的元件可在试验时断开。 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 JB/T 102752001 5 驱动单元采用变压器供电(变压器为驱动单元一部分, 但并不与驱动单元做成一体)时, 变压器部 分应按有关规定进行耐电压试验。 4. 4. 3 额定电压 驱动单元额定电压应在专用技术条件中作出规定。 4. 4. 4 额定电流 驱动单元额定电流应在专用技术条件中作出规定
19、。 4. 4. 5 额定输出容量 驱动单元额定输出容量应在专用技术条件中作出规定,优先在下列数据中选取: 2.24,3.15,4,6.3,9,14,18,35.5,40,50,63,80,90, 112,140,160,200,250,280kVA 4. 4. 6 转速变化率 最低转速下的转速变化率应在专用技术条件中作出规定。 4. 4. 7 调速范围(调速比) 调速范围应大于 1001, 在要求带伺服轴功能的场合应大于 10001, 它们应在专用技术条件中作 出具体规定。 4. 4. 8 恒功率范围(恒功率调速比) 恒功率范围应在专用技术条件中作出具体规定,但不应低于 31。 4. 4. 9
20、 附加功能 定位、伺服轴等附加功能,可根据用户需要提供,并满足专用技术条件规定的性能指标。 4. 4. 10 效率 效率由专用技术条件规定。 4. 4. 11 制动功能和起、制动时间 应在专用技术条件中规定驱动单元具有何种制动功能以及起、制动时间。 4. 4. 12 高、低温运行 驱动单元应能在 4.1.1 规定的工作气候条件和 4.1.4规定的输入电源条件下连续可靠运行。 4. 4. 13 高、低温贮存 驱动单元在经过高、低温贮存试验之后,性能及外观不应改变。 4. 4. 14 恒定湿热 当专用技术条件有要求时, 驱动单元应能承受严酷度等级为温度 (402) , 相对湿度为 93%95% 历
21、时 2天的恒定湿热试验。试验后在箱内测量绝缘电阻,应符合 4.4.1的规定,驱动单元应无明显的外 表质量变坏,并应能正常工作。 4. 4. 15 保护 4. 4. 15. 1 驱动单元应设置过电流、过电压、欠电压和缺相保护。 4. 4. 15. 2 驱动单元应设置短路保护。 4. 4. 15. 3 驱动单元应设置超速和失速保护。 4. 4. 15. 4 驱动单元应具有过载保护功能, 它的电流时间关系的图或表应在专用技术条件中作出规定。 4. 4. 16 接口 4. 4. 16. 1 驱动单元输入信号 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面 免费标准
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