金属切削机床的的基本运动是切削运动，即工件与刀具之间的相对运动。切削运动由主运动和进给运动组成，主运动根据切削工艺不同要求能调速，并且调速的范围往往较大。例如，CA6140 型普通机床的调速范围为120∶1，X62 型铣床的调速范围为50∶1 等。但金属切削机床主运动的调速，一般都在停机的情况下进行，在切削过程中是不能进行调速的。金属切削机床的种类很多，这里主要介绍普通车床的变频调速控制系统。
1.变频器的选择
1）变频器容量的选择
考虑到车床在低速车削毛坯时，常常会出现较大的过载现象，而且过载时间有可能超过1 min。因此，变频器的容量应比正常的配用电动机功率加大一挡。如电动机额定功率是2.2 kW，电动机加大一挡是3.7 kW，则其相对应所配用的变频器容量为SN=6.9 kV·A，其额定电流IN为9 A。
2）变频器控制方式的选择
（1）V/f 控制方式。
车床除了在车削毛坯时负荷大小有较大变化外，以后的车削过程中，负荷的变化通常是很小的。因此，就切削精度而言，选择V/f 控制方式是能够满足要求的。但在低速切削时，需要预置较大的V/f，在负载较轻的情况下，电动机的磁路常处于饱和状态，励磁电流较大。因此，从节能的角度来看，V/f 控制方式并不理想。
（2）无速度反馈矢量控制方式。
新系列变频器在无速度反馈矢量控制方式下，已经能够做到在0.5 Hz 时稳定运行，所以完全可以满足普通车床主运动的要求。由于无速度反馈矢量控制方式能够克服V/f 控制方式的缺点，故是一种最佳的选择。采用无速度反馈矢量控制方式，在选择变频器时需要注意能够稳定运行的最低频率，有的变频器实际稳定运行的最低频率为5～6 Hz。
（3）有速度反馈矢量控制方式。
有速度反馈矢量控制方式虽然比无速度反馈矢量控制方式的运行性能更为完善，但由于需要增加编码器等转速反馈环节，不但增加了成本，编码器的安装也是比较麻烦的。所以，除非该车床对加工精度有特殊要求，一般没有必要采用。
2.变频器的频率给定
变频器的频率给定方式可以有多种，应根据具体情况进行选择。(www.xing528.com)
1）无级调速频率给定
从调速的角度来看，采用无级调速方案不仅增加了转速的选择性，而且电路也比较简单。无级调速频率给定可以直接通过变频器的面板进行调速，也可以通过外接电位器进行调速。
以外接电位器调速为例，如图7.5 所示，接触器KM 用于接通变频器的电源，由SB1和SB2控制。继电器KA1用于电动机正转控制，由ST 和SF 控制； KA2用于电动机反转控制，由SR 和ST 控制； 正、反转之间设有互锁。由于车床在对刀时需要有点动环节，KA3用于电动机的点动控制，由SJ 控制。
图7.5 车床无级调速变频控制电路
电动机正转和反转只有在变频器接通电源后才能运行； 变频器只有在正、反转都不工作时才能切断电源； 当变频器出现故障时，故障输出端KF 中的TC 断开，切断电源。
在进行无级调速时，如果采用两挡传动比，存在一个电动机的有效转矩线小于负载机械特性的区域（为600～800 r/min），当负载较大时，可能出现带不动的情况，使用时应根据具体情况，决定是否需要避开该转速段。
2）分段调速频率给定
分段变频调速控制可采用电阻分压式给定方法，通过合理设置频率给定线，调节电压控制端的输入电压大小即可实现，是一种最简便的方法，如图7.6 所示。
3）与PLC 配合实现多段速频率给定
如果车床需要进行较为复杂的程序控制，可采用PLC 结合变频器的多段速控制功能来实现，如图7.7 所示。SF——正转按钮； SR——反转按钮； ST——停止按钮； SB1～SB8——八挡速度选择（按钮或触摸屏）。
图7.6 车床分段调速变频控制电路
图7.7 PLC 控制的车床多段调速变频控制电路
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