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INVEX變頻器數控車床上的應用

2019-3-6 13:35| 發布者: invex| 查看: 1098| 留言: 0

摘要: 一、數控機床介紹 數字控制機床,簡稱數控機床(NC , Numerical Control),是三十年來綜合應用集機械、電氣、液壓、氣動、微電子和信息等多項技術為一體的機電一體化產品,在現代機床生產中,一般采用多電機拖動,主 ...

一、數控機床介紹

數字控制機床,簡稱數控機床(NC , Numerical Control,是三十年來綜合應用集機械、電氣、液壓、氣動、微電子和信息等多項技術為一體的機電一體化產品,在現代機床生產中,一般采用多電機拖動,主軸和各進給系統分別由各自的電機來拖動。由于機床加工范圍較廣,不同的工件,不同的工序,使用不同的刀具,要求機床執行部件具有不同的運動速度,因此機床的主運動應能進行調速,主軸調速系統一般采用交流主軸系統,隨著變頻調速技術的發展,數控機床的主軸的交流拖動,同樣能夠很好滿足需要。主驅動電機通過皮帶傳動帶動主軸旋轉,或通過皮帶傳動和主軸箱內的減速齒輪(以獲得更大的轉矩)帶動主軸旋轉。由于主軸電機調速范圍廣,又可無級調速,使得主軸箱的結構大為簡化。

二、數控機床對應用技術的要求

 

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。

 

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(1~10Hz)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。

3抗干擾問題

抗干擾問題抗干擾問題抗干擾問題 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。

 

三、INVEX系列變頻器及數控系統的參數

主要的參數和性能指標: 

5.5kW數控車床,電動機參數: 額定功率:5.5kW,    

額定頻率:50Hz, 

額定電壓:380V,     

額定電流:11A,

額定轉速:1440r/min  

機械傳動比:11.5 加工材料:銅

實際測試性能指標:(進刀性能及速度)

1、主軸轉速:200r/min(變頻器運行頻率910Hz

2、主軸轉速:450r/min(變頻器運行頻率22Hz左右) 

系統硬件組成如下圖所示。

英飛克變頻器需設置如下參數(參數值根據實際情況調整):

參數號

功能介紹

參數值

F0.03

運行命令通道選擇

1

F0.05

最大輸出頻率

60.00

F0.06

基本運行頻率

60.00

F0.09

轉矩提升

8

F0.10

加速時間1

1.00

F0.11

減速時間1

1.00

F0.12

上限頻率

60.00

F2.09

停機直流制動起始頻率

55.00

F2.10

停機直流制動等待時間

1

F2.12

停機直流制動時間

0.5

F2.13

能耗制動選擇

1

F2.14

制動使用率

20%

F3.10

載波頻率

5.0

F3.17

加速時間2

1

F3.18

加速時間2

1

F3.23

多段頻率1

15.00

F7.00

多功能輸入端子X1功能選擇

1

 

 

 

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