偉創(chuàng)AC80變頻器在數(shù)控機床上的應(yīng)用

2017-09-21

一、數(shù)控機床對變頻器的要求

數(shù)控機床通常要求采用變頻電機，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(diào)速范圍廣，對變頻器的要求主要有如下幾點：

1）要求低頻力矩大

選用AC80矢量變頻器，低頻時能出來180%額定轉(zhuǎn)矩。

2）轉(zhuǎn)矩動態(tài)響應(yīng)速度快，穩(wěn)速精度高

選用AC80矢量變頻器，能實現(xiàn)很好的動態(tài)響應(yīng)效果，依據(jù)負載的變化，通過輸出轉(zhuǎn)矩的變化很快做出響應(yīng)，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)軸速度的穩(wěn)定。

3）主軸轉(zhuǎn)速高

隨著機床行業(yè)的發(fā)展與競爭，要求主軸的旋轉(zhuǎn)速度越來越高，選用AC80矢量變頻器，能使主軸輕松達到5000R/min，變頻器頻率為170Hz。

4）加減速時間短

通常數(shù)控機床的加減速時間都是比較短的，偉創(chuàng)AC80變頻器依靠其強勁的性能使加速時間得到可靠保證，減速時間則依靠外加制動電阻或制動單元。

5）電機參數(shù)自學習

為了達到很好的控制性能變頻器通常都需要對電機進行參數(shù)自學習，其目的是獲取準確的電機內(nèi)部參數(shù)，以用于矢量控制計算。參數(shù)自學習所需要的電機銘牌參數(shù)有：電機額定功率、電機額定頻率、電機額定轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速值，可以根據(jù)經(jīng)驗值估計一下額定轉(zhuǎn)速。在進行參數(shù)自學習時，務(wù)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(shù)的準確性。

如果現(xiàn)場條件沒辦法進行空載運行，請使用變頻器出廠的電機參數(shù)試運行。

6)抗干擾能力強

偉創(chuàng)AC80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(shè)備進行干擾，在數(shù)控機床上最容易被干擾的設(shè)備是CNC控制器。一旦CNC控制器受干擾后，系統(tǒng)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(wěn)定，變頻器誤動作等。解決此類問題的辦法是可在變頻器的輸出線或者信號線上加磁環(huán)，同時選用優(yōu)質(zhì)的CNC的抗干擾能力較強。

二、數(shù)控機床的變頻控制

下面以AC80系列高性能矢量變頻器在杭州某數(shù)控機床廠的應(yīng)用為例，講述數(shù)控機床的變頻調(diào)速控制技術(shù)。

系統(tǒng)參數(shù)
變頻器AC80-T3-5R5G，制動電阻75Ω/500W，凱恩帝數(shù)控系統(tǒng)。主要的電機參數(shù)和性能指標：額定功率：5.5kW，額定頻率：50Hz, 額定電壓：380V，額定電流：11A，額定轉(zhuǎn)速：1440r/min 機械傳動比：1：2，加工材料：45#鋼，實際測試性能指標：（進刀性能及速度）

1、主軸轉(zhuǎn)速：100r/min，變頻器運行頻率5Hz左右
2、主軸轉(zhuǎn)速：2000r/min，變頻器運行頻率150Hz左右

AC80 變頻器參數(shù)設(shè)定：

功能代碼	設(shè)定值	功能代碼	設(shè)定值	功能代碼	設(shè)定值
F0.00	0	F0.17	10	F5.07	通過參數(shù)自學習獲取
F0.03	2	F5.02	5.5	F5.08
F0.09	170.0Hz	F5.03	50.00	F5.09
F0.11	170.0Hz	F5.04	1440	F5.10
F0.14	3.0	F5.05	380	F5.11
F0.15	3.0	F5.06	11.0	FA.04	125%

調(diào)試結(jié)果

實際效果顯示采用AC80系列機床專用高性能矢量變頻器完全能夠滿足機床主軸控制的要求，在100R/MIN時單邊進刀量為7個絲(倍率150%)，變頻器能在段時間內(nèi)輕松到達150Hz，且參數(shù)設(shè)置簡單調(diào)試簡便。AC80采用的領(lǐng)先的磁通算法，即使在低轉(zhuǎn)速（低頻）運行下也能平穩(wěn)輸出180%的轉(zhuǎn)矩，以滿足不同零件的加工需要。AC80變頻器以其強大的性能和穩(wěn)定性取得了客戶的信任，獲得了廣泛的使用和好評。