機(jī)床絲筒電機(jī)的控制方式通常采用繼電器控制，但采用此方式控制存在一系列弊端。變頻器是通過(guò)對(duì)交流電頻率的控制，達(dá)到控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。利用變頻器的功能特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)起來(lái)線路簡(jiǎn)單，可維護(hù)性好。故改用神源SY6000系列SY6000-G7D540變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)原控制方式。
　　電火花線切割加工是電火花加工的重要組成部分，它是利用金屬線狀工具電極（又稱(chēng)電極絲）沿著給定的幾何圖形軌跡，利用脈沖放電腐蝕金屬的原理來(lái)加工工件?？熳呓z線切割機(jī)床于70年代在我國(guó)興起并逐步廣泛應(yīng)用于加工精度要求高、形狀復(fù)雜，特別是模具等金屬件的加工中。
　　快走絲線切割機(jī)床的電氣及控制系統(tǒng)一般分為：微機(jī)控制部分、高頻電源部分和絲筒電機(jī)控制部分。絲筒電機(jī)控制部分控制電機(jī)及絲筒，帶動(dòng)鉬絲作快速正反的啟動(dòng)運(yùn)行和停止，并提供各種相應(yīng)保護(hù)功能。其它類(lèi)型機(jī)床電氣控制通常采用繼電器控制方式，也比較實(shí)用，但這種控制方式存在著下述一系列的問(wèn)題：
　?。?）繼電器接觸器動(dòng)作頻繁，損耗相對(duì)較大；中間轉(zhuǎn)換控制復(fù)雜，出故障可能性高。
　?。?）電機(jī)頻繁正反向全壓?jiǎn)?dòng)，啟動(dòng)電流大，對(duì)絲筒機(jī)械部件沖擊大。
　?。?）接觸器觸點(diǎn)頻繁閉合斷開(kāi)造成的噪聲大。
　　這些問(wèn)題導(dǎo)致的主要后果是整個(gè)加工可靠性降低，燒絲等問(wèn)題增多，這勢(shì)必導(dǎo)致二次加工，zui終影響產(chǎn)品質(zhì)量，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
　　運(yùn)絲電動(dòng)機(jī)的控制應(yīng)滿足：速度可調(diào)節(jié)、往復(fù)式運(yùn)絲、多檔速運(yùn)行、電機(jī)頻繁換向、電機(jī)快速制動(dòng)等要求。
　　神源SY6000機(jī)器針對(duì)該工藝特點(diǎn)，具有相對(duì)應(yīng)的功能：
　　（1）．  往復(fù)式運(yùn)絲 變頻器以數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的頻率做正轉(zhuǎn)X秒、反轉(zhuǎn)Y秒的正反轉(zhuǎn)自動(dòng)切換運(yùn)行。
　?。?）．  多檔速運(yùn)絲 由線切割數(shù)控系統(tǒng)提供的三位撥碼脈沖開(kāi)關(guān)信號(hào)調(diào)用變頻器的多檔速對(duì)工件進(jìn)行多次加工。
　?。?）．  變頻器的開(kāi)路集電子在運(yùn)絲速度達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行速度時(shí)接通點(diǎn)火花高頻脈沖電；當(dāng)變頻器接到停機(jī)信號(hào)或換向信號(hào)時(shí)切斷點(diǎn)火花脈沖高頻電。起到控制點(diǎn)火花通、斷的功能。
　?。?）．  在變頻器停機(jī)（鉬絲停運(yùn)時(shí)）、機(jī)床自動(dòng)加工結(jié)束停機(jī)或機(jī)床工作中斷電時(shí)變頻器具有制動(dòng)功能。
　　本機(jī)床采用神源6000系列高性能變頻器，功率范圍從0．7～7.5KW；優(yōu)化空間電壓矢量技術(shù)；輸入、輸出端子可自由編程，用戶可根據(jù)需要組合出多種工作模式，提供控制功能和保護(hù)功能。
　　1  走絲機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)
　　快走絲線切割機(jī)床的走絲機(jī)構(gòu)，是影響其加工質(zhì)量及加工穩(wěn)定性的關(guān)鍵部件。走絲機(jī)構(gòu)的功能是帶動(dòng)電極絲按一定線速度移動(dòng)往復(fù)運(yùn)絲，并將電極絲整齊地排繞在儲(chǔ)絲筒上。儲(chǔ)絲筒本身作高速正反向轉(zhuǎn)動(dòng)，是利用電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)來(lái)達(dá)到的。電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器帶動(dòng)絲筒，再經(jīng)同步帶帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，拖板便作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，拖板移動(dòng)的行程可由調(diào)整換向左右撞塊的距離來(lái)達(dá)到。機(jī)床走絲機(jī)構(gòu)如圖1所示。

　　2   絲筒變頻調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　變頻調(diào)速系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示：
　?。?）主電路
　　系統(tǒng)功率變換環(huán)節(jié)采用AD／DC整流電路和IGBT逆變電路。
　?。?）控制電路
　　控制電路主要用來(lái)接受外來(lái)信號(hào)和發(fā)出控制命令和PWM 波形。
　?。?）驅(qū)動(dòng)電路
　　采用IGBT智能功率模塊（IPM）。
　?。?）保護(hù)電路
　　為了保護(hù)動(dòng)作的快速性和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)性，采用了硬件電路加軟件子程序的監(jiān)控方式，故障發(fā)生時(shí)如果是屬于電機(jī)短路之類(lèi)的故障，則硬件電路將立即產(chǎn)生信號(hào)，關(guān)閉波形發(fā)生器并在中斷子程序中進(jìn)行保護(hù)設(shè)置，并使程序回到初始狀態(tài)。

　　3   變頻調(diào)速系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)
　　儲(chǔ)絲簡(jiǎn)采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電機(jī)速度通過(guò)變頻器調(diào)速旋鈕進(jìn)行無(wú)極調(diào)速
　?。? ） 主電路的設(shè)計(jì)
　　三相交流電壓經(jīng)二極管整流模塊，大電容濾波后送到由6個(gè)IGBT組成的三相逆變器，系統(tǒng)功率器件選用第三代IGBT及續(xù)流二極管，由逆變器送出的可變頻率的交流電供給電動(dòng)機(jī)調(diào)速。
　   （2 ）  控制電路的設(shè)計(jì)
　　使用DSP作為控制器能zui大限度地減少外圍器件的數(shù)目，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在本設(shè)計(jì)中主要使用1MS32OC24Ox DSP的PWM輸出口，及板上A／D口、捕獲接口CAP。DSP的6個(gè)PWM信號(hào)經(jīng)過(guò)緩沖器反相后送到驅(qū)動(dòng)電路板驅(qū)動(dòng)IPM?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示

　　對(duì)于A／D采樣口的輸入信號(hào)做了前期的處理，直接輸入的信號(hào)是幅值在0～5V的直流電壓信號(hào)，能滿足DSP對(duì)輸入模擬信號(hào)的要求。交流電機(jī)的矢量控制要求對(duì)交流電機(jī)速度進(jìn)行采樣。
　　（3）  驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)
　　在設(shè)計(jì)中使用IGBT智能功率模塊（IPM），它是一種大規(guī)模集成模塊，不僅把功率開(kāi)關(guān)器件和驅(qū)動(dòng)電路集成在一起，而且還將過(guò)電壓、過(guò)電流和過(guò)熱等故障檢測(cè)電路包含在里面，并可將故障保護(hù)信號(hào)送到CPU或DSP進(jìn)行處理。
　?。?）  保護(hù)電路的設(shè)計(jì)
　　IGBT用于電力變換時(shí)，容易出現(xiàn)過(guò)電壓、過(guò)電流等故障，造成器件的損壞，因而IGBT在工作時(shí)，必須采取完備的保護(hù)措施。這些保護(hù)措施主要包括過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)和過(guò)溫保護(hù)3部分。IPM內(nèi)部已經(jīng)整合了很周密的保護(hù)電路，從電流保護(hù)、電壓保護(hù)到熱保護(hù)。
　　4   結(jié)論
　　電火花線切割加工機(jī)床集、高精度和高柔性為一體，要求電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)調(diào)速范圍寬、加減速性能好、速度精度高、特殊功能（如高速定位）強(qiáng)。變頻器在走絲機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，達(dá)到對(duì)三相異步電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速，具有節(jié)能、對(duì)電網(wǎng)無(wú)污染、調(diào)速范圍大、調(diào)速機(jī)械性硬等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)多次測(cè)試，在正反轉(zhuǎn)切換及剎車(chē)時(shí)均能做到有效的控制。實(shí)踐證明，神源SY6000-G7D540變頻器*可以滿足此類(lèi)負(fù)載設(shè)備的工藝要求。