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機床主軸開環驅動

2019年08月09日 14:55:34 中國傳動網

一、引言

目前國內數控機床主軸伺服系統主要采用直流伺服系統,而部分采用交流調速的主軸伺服系統則全部依賴進口,價格昂貴,其它異步機交流傳動系統絕大多數也采用進口變頻器,主要是要求有較大的低頻轉矩,穩速精度高,啟動,停機響應快。國產變頻器大多采用V/F控制,由于轉速精度受轉差率及負載的影響,無法精確控制電動機的實際轉速,存在著控制精度低、動態性能差、故障率高、控制功能少等缺點,而且提高定子電壓的補償難以完全與負載匹配,低速轉矩不足。因此V/F控制變頻器尤其不適用于諸如數控機床主軸、伺服等要求高精度、快響應的傳動機械。

二、藍海華騰變頻器的特點

藍海華騰的V5,V6系列變頻器采用先進的無速度傳感器矢量控制技術,在開環矢量的方式下,0.25HZ就能提供180%的啟動力矩,穩速精度高,在開環矢量的方式下,可以達到±0.2%的穩速精度。而且對于高速主軸電機,能達到較快的響應速度,實現主軸電機的快速啟動,停機。特別是對與運行頻率較低的電機,其啟動,停機的快速性更為明顯。

藍海華騰機床專用變頻器是建立在高性能無速度傳感器矢量控制技術平臺基礎上,同時結合機床行業應用特點推出的一款專用變頻器,與其他品牌通用變頻器相比在機床應用上具有以下重要優點:

1、更強切削能力:在相同的條件下,V&T機床專用的變頻器比其他公司的變頻器具有更強的進刀能力和切削深度(約1.3-1.5倍),可提高機床的加工工效和產能,為機床和客戶帶來增值。

2、更快的急加速、急減速動態特性:V&T機床專用變頻器急加速、急減速動比其他公司的變頻器快約1.35倍,同樣可使機床具有更高的加工效率和產能。

3、更好的低速切削力和加工精度:V&T機床專用變頻器在0.25HZ穩定可輸出150%的額定力矩,而其他公司到0.5HZ才能有力矩輸出且力矩有脈動不太平穩;

4、超強的抗突變沖擊過載等能力:V&T機床專用變頻器有精確的電流環控制(其他公司沒有),在沖擊負載或電網等外界突變擾動時,變頻器更不易跳閘保護,能更好保證生產設備連續穩定運行。

5、工藝外觀:V&T機床專用變頻器的體積更緊湊,有利于設備的安裝空間的節省,造型更美觀,有利于提升系統的整體形象。

6、其它重要特性:V&T機床專用變頻器在矢量控制方式下可工到200HZ,在矢量化v/f控制方式下可達3000HZ,可為機床在更寬的工作范圍內提供更高的切削能力和精度。

三、藍海華騰變頻器在機床上的應用

藍海華騰的V5系列機床專用變頻在某客戶機床上的使用,解決了其進口品牌變頻器無法解決的快速啟動,停機的要求,實現了客戶的要求。

系統原理圖:

藍海華騰變頻器的應用.jpg 

使用對比結果:

注:以上測試為主軸從零速加速到4000r/min,和從4000r/min減速到零速的時間,電機的運行頻率為200hz,外接制動電阻(1800w,50Ω),藍海華騰的變頻在啟動時可以達到更快的速度,但是客戶覺得太快了,所以降低了其啟動的速度。變頻器為7.5KW,主軸電機為7.5KW變頻電機。

變頻器品牌啟動時間 停機時間
某進口品牌變頻7秒 6.8秒

5秒 3.2秒
V&T變頻 
功能碼名稱說明用戶設定1備注
P9.01電機極數參見電機銘牌

P9.02額定轉速

P9.03額定功率

P9.04額定電流

P9.05空載電流旋轉自整定后會自行確定;

P9.15自整定最好將電機脫軸旋轉自整定2
P0.03控制運行模式有速度傳感矢量控制(閉環矢量)8
P0.04開環主給定AI1通道1由數控系統給定
P0.05開環數字給定頻率開環數字頻率給定從P0.05的基礎上開始疊加0.00HZ
P0.06運行命令給定端子方式1
P0.08加速時間用戶自己設定1S根據現場情況而定
P0.09減速時間1S
P0.11最大輸出頻率
10010V對應的最大 頻率
P0.13上限頻率P0.13=P0.11;100
P3.09防反轉選擇允許反轉0
P5.00正轉運行一般設定在X1,若電機運行方向不對,請將任意靠近的電機兩相端子接線互換2
P5.01反轉
3
P5.02定位使能端子40
P5.03定向停止位置選擇端子141
P5.04定向停止位置選擇端子242
P3.05減速停車0
P6.00模擬曲線設定AI1模擬曲線設定0
P6.04曲線1輸入點A1對應的給定頻率f1
100HZ
P7.00Y1端子輸出功能選擇定位完成輸出信號;40
P7.02繼電器端子輸出功能選擇故障輸出信號14
PA.09能耗制動已使用能耗制動選擇1如果要用制動電阻必須要設定
PA.10能耗制動使用時間
100S
PA.11制動單元動作電壓
750V
Pd.01速度環比例增益1注意:如果在閉環矢量調好的基礎上,出現轉速不穩定,可適當把增益設小。但必須確保電機軸和編碼器軸連接的皮帶是緊的。5
Pd.02速度環積分增益10.2
Pd.03速度環比例增益25
Pd.04速度環積分增益20.15
Pd.05ASR切換頻率5HZ
Pd.19ASR輸入濾波時間
0.5S
Pd.20ASR輸出濾波時間
0.5S
Pd.21編碼器每轉脈沖數 (閉環矢量)
1024根據編碼器銘牌
Pd.22編碼器方向選擇

根據現場情況而定
Pd.23編碼器斷線檢測時間/td>
2S
Pd.24電機和編碼器的轉速比電機轉速/編碼器轉速=i1.2
H0.01定向停止位置1

根據現場情況而定
H0.02定向方向選擇有0、1、2三種可選(詳細解釋請查看M0非標說明書)
根據現場情況而定
H0.03定向速度(詳細解釋請查看M0非標說明書)15HZ根據現場情況而定
H0.04定位完成范圍/td>5根據現場情況而定
H0.05定位完成時間0.1S根據現場情況而定
H0.06位置環增益2根據現場情況而定
H0.07定向停止位置2
根據現場情況而定
H0.08定向停止位置3
根據現場情況而定
H0.09定向停止位置4
根據現場情況而定
H0.10位置選擇端子確定時間0.010S根據現場情況而定
H0.11定向脈沖顯示
根據現場情況而定

四、結束語

藍海華騰變頻器以其卓越的性能和極高的性價比,在數控機床的應用上迅速崛起,不僅能達到客戶系統的要求,而且能給客戶節省成本,為客戶創造更多的效益。

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供稿:藍海華騰

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