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        數控

        發布時間:2017-01-25 瀏覽次數:152

          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?;蛞驗殡姍C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??梢酝ㄟ^設置跳躍頻率或改變機械結構而消除。

        7、數控系統不能正??刂谱冾l器?

        首先確定是否變頻器本身原因還是系統原因造成的??梢圆捎妹姘宀僮骰蛑苯訌目刂贫俗咏o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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