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變頻器在數(shù)控機(jī)床主軸上的應(yīng)用

時(shí)間:2018-01-18 10:21:58來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:?數(shù)字控制機(jī)床,簡(jiǎn)稱數(shù)控機(jī)床(NC,NumericalControl),是三十年來綜合應(yīng)用集機(jī)械、電氣、液壓、氣動(dòng)、微電子和信息等多項(xiàng)技術(shù)為一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品,在機(jī)械制造設(shè)備中具有高精度、高效率、高自動(dòng)化和高柔性化等優(yōu)點(diǎn)。本文主要介紹易驅(qū)ED3000系列變頻器在數(shù)控機(jī)床上的優(yōu)越性。

數(shù)字控制機(jī)床,簡(jiǎn)稱數(shù)控機(jī)床(NC,NumericalControl),是三十年來綜合應(yīng)用集機(jī)械、電氣、液壓、氣動(dòng)、微電子和信息等多項(xiàng)技術(shù)為一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品,在機(jī)械制造設(shè)備中具有高精度、高效率、高自動(dòng)化和高柔性化等優(yōu)點(diǎn)。本文主要介紹易驅(qū)ED3000系列變頻器在數(shù)控機(jī)床上的優(yōu)越性。

數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)介

數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平高低及其在金屬切削加工機(jī)床產(chǎn)量和總擁有量的百分比,是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)制造整體水平的重要標(biāo)志之一。數(shù)控車床是數(shù)控機(jī)床的主要品種之一,它在數(shù)控機(jī)床中占有非常重要的位置,幾十年來一直受到世界各國的普遍重視,并得到了迅速的發(fā)展。主軸是車床構(gòu)成中一個(gè)重要的部分,對(duì)于提高加工效率,擴(kuò)大加工材料范圍,提升加工質(zhì)量都有著很重要的作用。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床大多數(shù)是不能自動(dòng)變速的,需要變速時(shí),只能把機(jī)床停止,然后手動(dòng)變速。而全功能數(shù)控車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)大多采用無級(jí)變速。無級(jí)變速系統(tǒng)主要有伺服主軸系統(tǒng)和直流主軸系統(tǒng)兩種,一般采用直流或交流主軸電機(jī)。通過皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn),或通過皮帶傳動(dòng)和主軸箱內(nèi)的減速齒輪(以獲得更大的轉(zhuǎn)矩)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)。由于主軸電機(jī)調(diào)速范圍廣,又可無級(jí)調(diào)速,使得主軸箱的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。

數(shù)控車床的主要參數(shù)及對(duì)變頻器功能需求

主要的參數(shù)和性能指標(biāo):

1)3.0kW數(shù)控車床

電動(dòng)機(jī)參數(shù):額定功率:3.0kW,額定頻率:50Hz,額定電壓:380V,額定電流:7.8A,額定轉(zhuǎn)速:970r/min

機(jī)械傳動(dòng)比:1:1.5

加工材料:45#鋼

實(shí)際測(cè)試性能指標(biāo):主軸轉(zhuǎn)速:200r/min(變頻器運(yùn)行頻率15Hz左右)的進(jìn)刀性能及速度

2)5.5kW數(shù)控車床

電動(dòng)機(jī)參數(shù):額定功率:5.5kW,額定頻率:50Hz,額定電壓:380V,額定電流:13A,額定轉(zhuǎn)速:1400r/min

機(jī)械傳動(dòng)比:1:1.5

加工材料:45#鋼

實(shí)際測(cè)試性能指標(biāo):主軸轉(zhuǎn)速:200r/min(變頻器運(yùn)行頻率9~10Hz)和主軸轉(zhuǎn)速:450r/min(變頻器運(yùn)行頻率22Hz左右)的進(jìn)刀性能及速度

ED3000系列變頻器

ED3000系列變頻器采用先進(jìn)磁通控制技術(shù),電機(jī)在低速時(shí)轉(zhuǎn)矩大,速度精度高,價(jià)格合理,功能齊全,具有瞬停電處理及速度跟蹤再啟動(dòng)功能,確保系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行機(jī)制,以保證電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在最高效率狀態(tài),因此,采用ED3000高性能變頻器代替主軸交流伺服系統(tǒng),是機(jī)床行業(yè)最佳的選擇。

1)、ED3000變頻器特點(diǎn)的介紹

體積小,屬于迷你型產(chǎn)品,占用控制柜空間較?。?/p>

控制方式為正弦波SPWM,控制性能較以前的VF控制方式有很大性能上的改善,特別是在低速轉(zhuǎn)矩上滿足機(jī)床主軸的需求,5HZ時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩能夠達(dá)到100%以上;

載波頻率范圍0~16KHz,減小電機(jī)的電磁噪音;

提供標(biāo)準(zhǔn)的0~10V模擬量接口,能夠與大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)接口兼容,通用性強(qiáng);

過負(fù)載能力強(qiáng),150%以上額定輸出電流超過一分鐘;

提供多功能的輸出端子信號(hào),例如異常信號(hào),運(yùn)轉(zhuǎn)中信號(hào),速度到達(dá)信號(hào),故障指示,滿足系統(tǒng)對(duì)于主軸速度狀態(tài)的監(jiān)控;

自動(dòng)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償,滿足機(jī)床主軸在低速情況下的加工需求;

2)、調(diào)試環(huán)境以及接線、調(diào)試方法

客戶選配電機(jī)為3.0KW/50Hz/380V,選用變頻器型號(hào)為AMB-ED3000-3R7-T3B,制動(dòng)電阻400瓦/150歐姆。

變頻器AI1/GND端子提供與數(shù)控系統(tǒng)速度模擬量,AI1接數(shù)控系統(tǒng)模擬量接口正信號(hào),GND接負(fù)信號(hào),信號(hào)為0~10V模擬電壓信號(hào),控制主軸轉(zhuǎn)速。FWD/REV/COM為變頻器的正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)信號(hào)端子,通常由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出正轉(zhuǎn)信號(hào)或者反轉(zhuǎn)信號(hào),來驅(qū)動(dòng)中間繼電器,中間繼電器的常開接點(diǎn)接入變頻器FWD/REV/COM,從而控制變頻器的正反轉(zhuǎn)。參數(shù)設(shè)置如下:

1)F005和F006為加速時(shí)間和減速時(shí)間,根據(jù)客戶的要求,F(xiàn)001=5S,F(xiàn)002=1S;

2)F030和F031按照電機(jī)銘牌設(shè)置,F(xiàn)010=9A,F(xiàn)031=1;

3)F012上限操作頻率選擇,對(duì)應(yīng)于模擬信號(hào)10V輸入時(shí)變頻器的輸出頻率,由于是在0~2000rpm范圍內(nèi)調(diào)速,將機(jī)械減速比這算進(jìn)去以后,此參數(shù)需要設(shè)置66。7Hz;

4)F002參數(shù)為運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)和頻率來源設(shè)定,設(shè)置為外部端子信號(hào)控制(3);

5)、調(diào)試結(jié)果

主軸電機(jī)采用ED3000高性能變頻器驅(qū)動(dòng),滿足加工要求,延長刀具的使用壽命。由于采用的領(lǐng)先的磁通算法,即使在低轉(zhuǎn)速(低頻)運(yùn)行下也能平穩(wěn)輸出100%的轉(zhuǎn)矩,以滿足不同零件的加工需要,完全可以取代傳統(tǒng)的滾動(dòng)軸承主軸結(jié)構(gòu),并且此主軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、可以實(shí)現(xiàn)真正的無級(jí)調(diào)速。此主軸的轉(zhuǎn)速由外部模擬量信號(hào)來控制輸出頻率,在不同的加工工藝(如;粗加工、精加工等)需要不同的轉(zhuǎn)速,此時(shí)可由數(shù)控系統(tǒng)輸出不同的模擬量電壓信號(hào)給變頻器,實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速,同時(shí)啟停信號(hào)也由數(shù)控系統(tǒng)控制,提高自動(dòng)化程度!

數(shù)控機(jī)床主軸一般交流伺服系統(tǒng)、進(jìn)口品牌矢量控制變頻器以及變頻專用電機(jī),購置費(fèi)用很高;易驅(qū)ED3000系列變頻器以其獨(dú)特的性能和優(yōu)越的性價(jià)比,在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用上迅速崛起,為機(jī)床行業(yè)的客戶降低約一倍的成本費(fèi)用,而且可靠性高,為客戶創(chuàng)造更多的效益。

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