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摘要 ]本文介紹了海浦蒙特HD50系列高性能矢量變頻器在機(jī)床上的應(yīng)用。結(jié)合銑磨床的控制要求,敘述了HD50系列變頻器的優(yōu)越性和可靠性以及HD50高性能矢量變頻器在滑軌銑磨床上的實(shí)際應(yīng)用。
1、引言
機(jī)床按加工方式或加工對(duì)象可分為車床、鉆床、鏜床、磨床、銑床、刨床等,由于機(jī)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(jī)床執(zhí)行部件具有不同的運(yùn)動(dòng),因此需要對(duì)主軸進(jìn)行調(diào)速來(lái)完成切削加工。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展,機(jī)床主軸采用變頻交流拖動(dòng),可以實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速,調(diào)速范圍廣,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,能夠很好地滿足需求。
海浦蒙特HD50系列變頻器以其優(yōu)越的性能和高可靠性,在機(jī)床的應(yīng)用方面取得了優(yōu)異的效果。
2、滑軌銑磨床驅(qū)動(dòng)技術(shù)要求
(1)動(dòng)態(tài)響應(yīng)快:高性能矢量變頻器,依據(jù)負(fù)載的變化,通過(guò)輸出轉(zhuǎn)矩的變化快速做出響應(yīng),通常機(jī)床的加減速時(shí)間要求比較短,因此對(duì)變頻器的動(dòng)態(tài)性能要求較高。
(2)穩(wěn)速精度高:速度波動(dòng)大將會(huì)影響工件的加工質(zhì)量,尤其是低速時(shí)要保證控制精度,因此對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的速度穩(wěn)定性要求較高。
(3)低速時(shí)有強(qiáng)大的過(guò)載能力:要求變頻器具有可靠的過(guò)載保護(hù)功能。
(4)低頻時(shí)轉(zhuǎn)矩輸出大:根據(jù)數(shù)控機(jī)床的工作特點(diǎn),一般要求主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在1~2Hz可以輸出150%額定轉(zhuǎn)矩。
3、HD50矢量高性能控制變頻器簡(jiǎn)介
HD50系列高性能矢量控制驅(qū)動(dòng)器采用模塊化和客戶化設(shè)計(jì),具有出色的開(kāi)環(huán)矢量和閉環(huán)矢量控制性能,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)三相交流異步電機(jī)及三相交流同步電機(jī)控制。
HD50系列高性能矢量控制驅(qū)動(dòng)器內(nèi)置擴(kuò)展功能接口及多種編碼器接口,可以實(shí)現(xiàn)速度控制、轉(zhuǎn)矩控制、恒張力控制、伺服定位控制,滿足起重機(jī)械、印刷機(jī)械、高端機(jī)床等諸多領(lǐng)域各種復(fù)雜高精度傳動(dòng)的要求,為設(shè)備制造業(yè)客戶提供完善的解決方案。
4、HD50矢量高性能變頻器特點(diǎn)
1.可驅(qū)動(dòng)同步、異步電機(jī),通過(guò)參數(shù)設(shè)置可實(shí)現(xiàn)同步、異步電機(jī)間驅(qū)動(dòng)切換;
2.更高性能的VC控制方式,速度控制精度:±0.05%,速度控制范圍:1:1000,轉(zhuǎn)矩控制響應(yīng):<50ms,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩:180%額定轉(zhuǎn)矩/0Hz;
3.無(wú)跳閘運(yùn)行,優(yōu)異的電流和電壓控制算法、先進(jìn)的過(guò)電流控制,在任意加減速時(shí)間和任意沖擊負(fù)載條件下,可實(shí)現(xiàn)不過(guò)流、不跳閘運(yùn)行;
4. 轉(zhuǎn)矩控制和速度控制可靈活調(diào)整,多種轉(zhuǎn)矩給定方式;
5. 獨(dú)特的張力控制功能,多種張力控制可選,內(nèi)置卷徑自動(dòng)計(jì)算模塊,先進(jìn)的慣量計(jì)算模塊,張力錐度可靈活調(diào)整,以及斷料自動(dòng)檢測(cè)功能;
6. 有簡(jiǎn)易伺服功能,伺服定位模式,主軸定向模式;
7. 提供豐富的編碼器卡,適配各類編碼器,帶分頻輸出;
8. 產(chǎn)品電壓等級(jí)更高,包含500-690v電壓輸出產(chǎn)品。
5、HD50高性能矢量變頻器在滑軌銑磨床上的應(yīng)用
5.1調(diào)試過(guò)程
(1) 根據(jù)圖1進(jìn)行配線;
(2) 根據(jù)電機(jī)名牌設(shè)置電機(jī)參數(shù);
(3) 斷開(kāi)負(fù)載,利用點(diǎn)動(dòng)(JOG)功能確定電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向,并更改配線為正向旋轉(zhuǎn);
(4) 設(shè)置最大輸出頻率及上限頻率;
(5) 設(shè)置加減速時(shí)間;
(6) 設(shè)置編碼器參數(shù);
(7) 進(jìn)行電機(jī)參數(shù)自整定;
(8) 設(shè)置命令給定通道、頻率給定通道;
(9) 設(shè)置模擬量功能;
(10)設(shè)置端子功能;
(11)設(shè)置制動(dòng)單元?jiǎng)幼麟妷海?
(12)端子正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、多段速運(yùn)行,編碼器斷線故障檢測(cè)運(yùn)行。
5.2 變頻器配線
變頻器電氣原理圖如下圖所示
5.3 最終調(diào)試參數(shù)
5.4 現(xiàn)場(chǎng)圖片
5.5 調(diào)試注意事項(xiàng)
1.由于矢量控制的低頻力矩與穩(wěn)速精度都要優(yōu)于V/f控制,因此在銑磨床主軸驅(qū)動(dòng)時(shí)最好采用矢量控制。
2.由于矢量控制過(guò)程需要精確獲得電機(jī)參數(shù),因此需準(zhǔn)確輸入電機(jī)銘牌值,并進(jìn)行電機(jī)參數(shù)自整定。
3.由于是閉環(huán)控制,需合理設(shè)置編碼器參數(shù),并在正常運(yùn)行后進(jìn)行編碼器斷線、反向測(cè)試運(yùn)行,以確保閉環(huán)有效運(yùn)行。
1、結(jié)束語(yǔ)
對(duì)于滑軌銑磨床上的主軸電機(jī),使用了HD50系列高性能帶速度傳感器的矢量控制后,可實(shí)現(xiàn)高效率的切割和較高精度的加工,實(shí)現(xiàn)快速、低速靈活切換,維護(hù)方便,降低了維護(hù)費(fèi)用。其優(yōu)越的性能(低頻轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速平滑、調(diào)速范圍寬、穩(wěn)態(tài)精度高、保護(hù)功能齊全、操作靈活方便)以及可靠性高得到了充分驗(yàn)證,完全滿足機(jī)床主軸控制。