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偉創AC80變頻器在數控機床上的應用

作者: admin 日期: 2014-11-27 21:52:40 關注: -
一、前言
    數控機床是三十年來綜合應用集機械、電氣、液壓、氣動、微電子和信息等多項技術為一體的機電一體化產品,在現代機床生產中,一般采用多電機拖動,主軸和各進給系統分別由各自的電機來拖動。由于機床加工范圍較廣,不同的工件,不同的工序,使用不同的刀具,要求機床執行部件具有不同的運動速度,因此機床的主運動應能進行調速,主軸調速系統一般采用交流主軸系統,隨著變頻調速技術的發展,數控機床的主軸的交流拖動,同樣能夠很好滿足需要。
 
二、數控機床對變頻器的要求 
    數控機床通常要求采用變頻電機,或者普通電機加風扇以滿足電機在低頻的散熱要求,并且要求電機調速范圍廣,對變頻器的要求主要有如下幾點:
1)要求低頻力矩大
    選用AC80矢量變頻器,低頻時能出來180%額定轉矩。
2)轉矩動態響應速度快,穩速精度高
    選用AC80矢量變頻器,能實現很好的動態響應效果,依據負載的變化,通過輸出轉矩的變化很快做出響應,從而實現轉軸速度的穩定。
3)主軸轉速高
    隨著機床行業的發展與競爭,要求主軸的旋轉速度越來越高,選用AC80矢量變頻器,能使主軸輕松達到5000R/min,變頻器頻率為170Hz。
4)加減速時間短
    通常數控機床的加減速時間都是比較短的,偉創AC80變頻器依靠其強勁的性能使加速時間得到可靠保證,減速時間則依靠外加制動電阻或制動單元。
5)電機參數自學習
    為了達到很好的控制性能變頻器通常都需要對電機進行參數自學習,其目的是獲取準確的電機內部參數,以用于矢量控制計算。參數自學習所需要的電機銘牌參數有:電機額定功率、電機額定頻率、電機額定轉速、電機額定電壓、電機額定電流。有的變頻電機的銘牌上可能沒標額定轉速值,可以根據經驗值估計一下額定轉速。在進行參數自學習時,務必要在空載(電機軸上不接負載)的時候進行。只有在空載的時候才能保證自學習出來的電機參數的準確性。
    如果現場條件沒辦法進行空載運行,請使用變頻器出廠的電機參數試運行。
6)抗干擾能力強
    AC80變頻器在出廠的時候作了很好的抗干擾試驗,具有很強的抗干擾能力,但變頻器同時也是一個干擾源,在使用中很難避免不對其它設備進行干擾,在數控機床上最容易被干擾的設備是CNC控制器。一旦CNC控制器受干擾后,系統將不能正常工作。特別是變頻器的頻率指令和運行指令也可能會受到干擾,干擾嚴重的會造成頻率指令不穩定,變頻器誤動作等。解決此類問題的辦法是可在變頻器的輸出線或者信號線上加磁環,同時選用優質的CNC的抗干擾能力較強。

三、數控機床的變頻控制
    下面以AC80系列高性能矢量變頻器在杭州某數控機床廠的應用為例,講述數控機床的變頻調速控制技術。

 


系統參數 
 
     變頻器AC80-T3-5R5G, 制動電阻75Ω/500W,凱恩帝數控系統。主要的電機參數和性能指標:額定功率:5.5kW, 額定頻率:50Hz, 額定電壓:380V, 額定電流:11A, 額定轉速:1440r/min 機械傳動比:1:2,加工材料:45#鋼,實際測試性能指標:(進刀性能及速度)
1、主軸轉速:100r/min,變頻器運行頻率5Hz左右 
2、主軸轉速:2000r/min,變頻器運行頻率150Hz左右

AC80 變頻器參數設定:
 
功能代碼
設定值
功能代碼
設定值
功能代碼
設定值
F0.00
0
F0.17
10
F5.07
通過參數自學習獲取
F0.03
2
F5.02
5.5
F5.08
F0.09
170.0Hz
F5.03
50.00
F5.09
F0.11
170.0Hz
F5.04
1440
F5.10
F0.14
3.0
F5.05
380
F5.11
F0.15
3.0
F5.06
11.0
FA.04
125%
 
 
調試結果 
    實際效果顯示采用AC80系列機床專用高性能矢量變頻器完全能夠滿足機床主軸控制的要求,在100R/MIN時單邊進刀量為7個絲(倍率150%),變頻器能在段時間內輕松到達150Hz,且參數設置簡單調試簡便。AC80采用的領先的磁通算法,即使在低轉速(低頻)運行下也能平穩輸出180%的轉矩,以滿足不同零件的加工需要。AC80變頻器以其強大的性能和穩定性取得了客戶的信任,獲得了廣泛的使用和好評。


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