ERG600變頻器在數控機床上的應用
一.引言
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無極調速,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. 數控機床的技術要求
1、對電機要求
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、對變頻器的技術要求
要求低頻力矩大
低頻時(1~10Hz)能出來150%額定轉矩。
轉矩動態響應速度快,穩速精度高
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。
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。
可靠性高
變頻器故障率低,運行穩定可靠
3、電磁兼容問題
數控機床為工業應用環境,不但要求變頻器自身抗干擾能力強,而且不能干擾外圍控制設備。由變頻器工作原理可知,變頻器輸出含有一定的諧波成份,在使用中如果處理不當會對其它設備產生干擾,在數控機床上*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出廠時須經過嚴格的EMC測試,采用EMC測試合格的變頻器產品。
三.系統構成
CNC數控系統構成如下圖:
電器系統圖
配置:
變頻器: ERG600-7R5G
制動電阻:8–0Ω/750W
7.5KW調速電機
四. 接線及變頻器系統設定
1.變頻器接線原理圖
2.變頻器參數設定:
F0.01=1 (外部端子起動)
F0.03=2 (頻率設定模擬量AI1給定)
F0.04=150(*高輸出頻率)
F5.00=1 (正向運行起動)
F5.01=2 (反向運行起動)
F5.02=8(外部故障輸入)
P040=2 (速度到達)
F6.01=3(故障輸出)
F4.01=0.5 (轉矩補償)
FB.04=1 (過壓失速保護開)
五.ERG600系列變頻器的特點
ERG600系列變頻器.低率輸出轉矩大,速度精度高,價格合理,功能齊全,質量穩定可靠,是機床設備配套的理想選擇。ERG600系列變頻器具有以下特點
(1)電機控制專用CPU,SPWM控制,超靜音穩定運行。
(2)低頻力矩特性好,低速額定轉矩輸出運行穩定。.
(3)通過EMC測試,抗干擾能力強。
(4)先進的自動轉矩補償功能設計,負載適應能力強。
(5)對輸出電流實時檢控,具有很好的動態響應能力。
(6)功能完善,多達40種保護及報警功能。
六.使用效果
經過南京機床廠批量試用ERG600系列變頻器,經其質檢部門全面測試,用戶使用證明配用ERG600變頻器能完全能夠滿足機床主軸控制的要求,低轉速運行輸出轉矩平穩,能滿足不同零件的加工需要,完全可以取代傳統的滾動軸承主軸結構,并且此主軸結構簡單、緊湊、可以實現真正的無級調速。此主軸的轉速由外部模擬量信號來控制輸出頻率,在不同的加工工藝(如;粗加工、精加工等)需要不同的轉速,此時可由數控系統輸出不同的模擬量電壓信號給變頻器,實現不同的轉速,同時啟停信號也由數控系統控制,提高了自動化程度、延長了刀具的使用壽命。目前ERG600變頻器已大量在南京機床配用,用戶反映極佳,故障率幾乎為零。
七. 結束語
通過ERG600系列變頻在數控機床主軸上的成功應用,改變了以往依賴進口產品的局面,大大地降低了產品成本。ERG600系列變頻器以其獨特的性能和優越的性價比,在數控機床上得以迅速推廣使用。 |
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