前言
近年來 ,隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,機(jī)床工業(yè)也有了飛躍的發(fā)展:體現(xiàn)在新技術(shù)的廣泛應(yīng)用和企業(yè)效益的明顯改善。目前機(jī)床行業(yè)的消費(fèi)主流是數(shù)控機(jī)床。從國內(nèi)外市場對數(shù)控機(jī)床的需求來看,以后數(shù)控機(jī)床市場具有以下特征:一是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床是以后的主流產(chǎn)品。二采用新技術(shù),降低成本,提高產(chǎn)品穩(wěn)定性是企業(yè)生存的關(guān)鍵。下面我們以機(jī)床拖動(dòng)方面采用變頻調(diào)速來說說變頻器在該行業(yè)的應(yīng)用情況:
一、 原機(jī)床的主軸傳動(dòng)特點(diǎn):
一般情況下機(jī)床的拖動(dòng)系統(tǒng)是由電機(jī)帶動(dòng)齒輪箱來傳動(dòng)和調(diào)速的。它具有以下特點(diǎn):
原系統(tǒng)概:
A 負(fù)載— 恒功率性質(zhì)
齒輪箱變速時(shí),轉(zhuǎn)矩的變化與轉(zhuǎn)速的變化成反比。若不計(jì)齒輪箱的損耗,則在全功率范圍內(nèi),都具有恒功率的特點(diǎn)。
1)轉(zhuǎn)速檔次 :調(diào)速箱有8檔轉(zhuǎn)速:75、120、200、300、800、1200、1500,2000r/min。
2)電動(dòng)機(jī)的主要額定參數(shù):額定容量:3.7kw 額定轉(zhuǎn)速:1440r/min負(fù)載特性:恒功率
3) 控制方式:由手柄組合的8個(gè)位置來控制四個(gè)離合器的分與合,得到齒輪的8種組合,從而得到8檔轉(zhuǎn)速。
B.低速時(shí)的過載能力強(qiáng)
低速時(shí),拖動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)齒輪箱降速后的額定轉(zhuǎn)矩將遠(yuǎn)大于負(fù)載的最大工作轉(zhuǎn)矩,有很強(qiáng)的過載能力。
二、應(yīng)用變頻器調(diào)速時(shí)的基本考慮:
1、 變頻調(diào)速的調(diào)節(jié)范圍很廣,一般通用型變頻器都可以實(shí)現(xiàn)0—600HZ范 圍內(nèi)無級(jí)調(diào)速。
2 考慮到機(jī)床要求具有較硬的機(jī)械特性。符合變頻器+ 普通電機(jī)(或變頻電機(jī))傳動(dòng)具有機(jī)械特性硬的特點(diǎn)。一般在低頻下都可以提供150%負(fù)載轉(zhuǎn)矩的能力
3、 考慮到機(jī)床需要在低速時(shí)具有強(qiáng)大過載能力。變頻器可以提供150%的過載保護(hù)(60S),能夠滿足設(shè)備的要求。
4、 使用變頻調(diào)速后,可以簡化齒輪變速箱等原有復(fù)雜的機(jī)械拖動(dòng)機(jī)構(gòu), 自動(dòng)化程度高,操作簡單,維修方便。
5 、變頻器具有電壓(DC0—10V),電流(0—20mA)模擬輸入接口,可以與數(shù)控系統(tǒng)的控制信號(hào)很好的匹配。
三、陽岡變頻器在該行業(yè)的具體應(yīng)用情況
臺(tái)北某機(jī)床廠主要生產(chǎn)各類經(jīng)濟(jì)型簡易數(shù)控機(jī)床,由于調(diào)速用的電磁離合器損壞率較高,了解到變頻調(diào)速系統(tǒng)具有以上優(yōu)點(diǎn),故改用陽岡變頻器實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速。具體情況如下:
1.改造后系統(tǒng)構(gòu)成:
A 在該系統(tǒng)中,變頻器采用外部端子控制,數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的DC 0-10V 信號(hào)通過變頻器的AVI,ACM 端子送入變頻器,實(shí)現(xiàn)數(shù)字量設(shè)定轉(zhuǎn)速對模擬量變頻輸出的控制。電機(jī)轉(zhuǎn)速的高低由數(shù)控系統(tǒng)輸出的電壓信號(hào)的大小來控制。
B 電機(jī)的正反向運(yùn)行有外圍通過變頻器的 FWD,REV 與DCM端子實(shí)現(xiàn)控制。
C 各種保護(hù)信號(hào)通過變頻器的R1A,R1C常開觸點(diǎn)來控制,可以實(shí)現(xiàn)過流,過壓,過載,過熱,負(fù)壓,缺相等保護(hù)。
2 相關(guān)參數(shù)的設(shè)置:
根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床設(shè)計(jì)的要求,合適參數(shù)的設(shè)置能夠提高原有產(chǎn)品性能:
A) Pr1-00用來調(diào)整電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速
B) Pr1-11 Pr1-12 用來調(diào)整電機(jī)達(dá)到最高轉(zhuǎn)速需要的時(shí)間
C) Pr5-01 轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償 ,針對以上的參數(shù)設(shè)置,最終用戶可以根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際需要作微量調(diào)整。
D) Pr0-18 Pr0-19頻率/運(yùn)行指令來源。
3 改造后與原來的性能對比
機(jī)床調(diào)速范圍:0——-600HZ 可調(diào)(大部分機(jī)床都在 3000轉(zhuǎn)以下工作)
加減速時(shí)間 :0.1——-6000S 可調(diào)
加工速度 :100—3000r 連續(xù)可控
保護(hù)功能 :完善,并有故障顯示
過載能力 :100%——250% 可調(diào)
4.客戶的實(shí)際使用效果: 在實(shí)際加工轉(zhuǎn)速下,經(jīng)反復(fù)試驗(yàn),完全符合設(shè)計(jì)要求,取得了令人滿意的結(jié)果。
四 、結(jié)束語
該機(jī)床廠配套使用陽岡變頻器多年來,產(chǎn)品質(zhì)量一直很穩(wěn)定,規(guī)模越來越大,企業(yè)效益越來越好。這再次證明了簡易數(shù)控機(jī)床配套使用變頻器的可行性和實(shí)用性,相信廣大數(shù)控廠家會(huì)越來越多的認(rèn)識(shí)到此問題——采用變頻傳動(dòng)可靠性高,操作方便,投資少,見效快,性價(jià)比高。