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數控

發布時間:2017-01-25 瀏覽次數:827

  科潤變頻器在數控機床上的應用

                          --ACD320系列舉例

1 。 數控機床對應用技術的要求

    1.1、電機要求

    通常要求用變頻電機,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。

    1.2、變頻器的技術要求

    1)要求低頻力矩大

    選用矢量變頻器,低頻時(110Hz)能出來150%額定轉矩。

    2)轉矩動態響應速度快,穩速精度高

    選用矢量變頻器,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)減速停車速度快

    通常數控機床的加減速時間都是比較短的,加速時間靠變頻器的性能保證,減速時間則依靠外加制動電阻或制動單元。

    4)進行電機參數自學習

    選用矢量變頻器后,要達到很好的控制性能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,可以考慮用變頻器出廠的電機參數試運行。

    5)頻率指令和運行指令

    數控機床上使用的變頻器其頻率指令和運行指令都來源于CNC控制器,一般給定的的通道有兩種,一種是模擬量給定,另一種是多段速給定,或者兩者同時給定,以多段速優先。模擬量給定以電壓型模擬量為主,也有電流型的。變頻器對這兩種類型的模擬量都可以采集。

1.3、抗干擾問題

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在變頻器的輸出線上加磁環以減少高頻輻射。一般進口的CNC的抗干擾能力較強。

2 。ACD320系列在機床上的調試:

1)接線



1-1  變頻器在柜體的位置和簡易接線圖

2)參數

FO。00

速度控制模式

0

F1.03

電機額定轉速

電機參數

F1。05

電機額定電流

同上

F1。06

電機定子電阻

同上

F1.07

電機轉子電阻

同上

功能參數

F0.01

運行指令通道

1

F0.03

頻率指令選擇

1

F0.04

最大輸出頻率

120Hz

F0.05

運行頻率上限

120Hz

F0.08

加速時間1

3s

F0.09

減速時間1

2s

F2.09

AVI下限值

0

F2.11

AVI上限值

10

3。   以下幾類非變頻器質量因素而引起的故障現象:

1、主軸實際轉速與設定轉速有偏差。

由于變頻器的頻率指令來源系統的0-10V4-20MA模擬量,如果設定轉速與顯示轉速有偏差,可通過修改最大頻率和模擬量的對應關系來修正。一般是先將高轉速對應準確,再調整低轉速。

2、主軸轉速精度不夠。

一般都是電機參數誤差大所引起,需要對電機進行動態調諧以獲得準確的電機參數。

3、加工過程中,主軸切削無力。

是電機參數誤差大所引起,需要對電機進行動態調諧以獲得準確的電機參數。

4、在加速或工作過程中報過電流故障。

加速過電流很多情況下是加速時間太短。或因為電機參數偏差較大,需要對電機進行動態調諧以獲得準確電機參數。

5、在停車過程中報過電壓故障。

一種情況是減速時間太短,另一種可能是制動電阻配置不合適,或制動電阻回路出現開路的現象,需要調整減速時間或配置合適的制動電阻。

6、主軸在運行過程中在某一頻率段的噪音異常?

出現這種情況的原因是由于機械共振引起。可以通過設置跳躍頻率或改變機械結構而消除。

7、數控系統不能正常控制變頻器?

首先確定是否變頻器本身原因還是系統原因造成的。可以采用面板操作或直接從控制端子給信號的方式控制來判斷。

4. 結語

對于數控車床的主軸電機,使用了無速度傳感器的變頻調速器的矢量控制后,具有以下顯著優點:大幅度降低維護費用,甚至是免維護的;可實現高效率的切割和較高的加工精度;實現低速和高速情況下強勁的力矩輸出。ACD320系列變頻器以其獨特的性能(啟動電流小、調速平滑、調速范圍大、節能環保、運行穩定、精度高、低頻轉矩大、保護功能齊全、可靠性高、操作維護簡便等)和優越的性價比,在數控機床的應用上迅速崛起。

數控機床使用變頻器后,取消了離合器、齒輪等機械變速部分,維護更加方便。使用變頻器后,可實現多段速控制,也可進行恒線速加工,機床可按指令信號進刀,縮短了加工周期,提高了生產效率;機床速度再現性好,產品質量穩定;且容易實現高速運轉,可高效率的加工鋁等軟工件。

注意事項:

1、由于變頻速度可調范圍大,要考慮與機械部件匹配防止諧振,可能采取改變機械屬性或跳頻躲開諧振點

2、必須加裝制動單元與制動電阻,加快高速向低速切換時減速時間,防止發生減速過流(與變頻器質量無關)

3、制動電阻的功率大小是根據減速頻率決定的,應以最繁重的運行模式來選擇。

 

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