士林SS系列變頻器車床主軸上應用
數(shù)控機床是集機械、電氣、液壓、氣動、微電子和信息等多項技術為一體機電一體化產(chǎn)品，是機械制造設備中具有高精度、高效率、高自動化和高柔性化等優(yōu)點工作母機，本文主要介紹士林SS系列變頻器卓越性價比奧秘。
一、簡介
數(shù)控機床技術水平高低及其金屬切削加工機床產(chǎn)量和總擁有量百分比，是衡量一個國家國民經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)制造整體水平重要標志之一。數(shù)控車床是數(shù)控機床主要品種之一，它數(shù)控機床中占有非常重要位置，幾十年來一直受到世界各國普遍重視，并到了迅速發(fā)展。主軸是車床構成中一個重要部分，進步加工效率，擴大加工材料范圍，提升加工質量都有著很重要作用。經(jīng)濟型數(shù)控車床大多數(shù)是不能自動變速，需要變速時，只能把機床停止，然后手動變速。而全功能數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)大多采用無級變速。目前，無級變速系統(tǒng)主要有變頻主軸系統(tǒng)和伺服主軸系統(tǒng)兩種，一般采用直流或交流主軸電機。帶傳動帶動主軸旋轉，或帶傳動和主軸箱內減速齒輪 ( 以獲更大轉矩 ) 帶動主軸旋轉。主軸電機調速范圍廣，又可無級調速，使主軸箱結構大為簡化。目前對客戶來說變頻器高性價比，變頻器車床上使用非常普遍。臺達 M 系列變頻器以其獨特性能和優(yōu)越性價比，數(shù)控機床應用上迅速崛起，成為目前市場上一支強大新氣力。
二、變頻器特點介紹
1．體積小，屬于迷你型產(chǎn)品，占用控制柜空間較??；
2．控制方式為正弦波SPWM（提供無速度反饋矢量控制），控制性能較以前VF控制方式有很大性能上改善，特別是低速轉矩上滿足機床主軸需求，5HZ時起動轉矩能夠達到150%以上；
3．載波頻率范圍0-15KHz，減小電機電磁噪音；
4．提供標準0-10V模擬量接口（輸進阻抗47Kohm，輸出阻抗250Kohm），能夠與大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)接口兼容，通用性強；
5．過負載能力強，150% 以上額定輸出電流超過一分鐘；
6．提供多功能輸出端子信號，例如零速信號，運轉中信號，速度到達信號，故障指示，滿足系統(tǒng)主軸速度狀態(tài)監(jiān)控；
7．自動轉矩補償，滿足機床主軸低速情況下加工需求；
8．提供三組異常紀錄，供維修職員從側面了解機床主軸實際運行狀況；
9．電機參數(shù)自動整定功能，線識別電機參數(shù)，保證系統(tǒng)穩(wěn)定性和精確性。
2．控制方式為正弦波SPWM（提供無速度反饋矢量控制），控制性能較以前VF控制方式有很大性能上改善，特別是低速轉矩上滿足機床主軸需求，5HZ時起動轉矩能夠達到150%以上；
3．載波頻率范圍0-15KHz，減小電機電磁噪音；
4．提供標準0-10V模擬量接口（輸進阻抗47Kohm，輸出阻抗250Kohm），能夠與大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)接口兼容，通用性強；
5．過負載能力強，150% 以上額定輸出電流超過一分鐘；
6．提供多功能輸出端子信號，例如零速信號，運轉中信號，速度到達信號，故障指示，滿足系統(tǒng)主軸速度狀態(tài)監(jiān)控；
7．自動轉矩補償，滿足機床主軸低速情況下加工需求；
8．提供三組異常紀錄，供維修職員從側面了解機床主軸實際運行狀況；
9．電機參數(shù)自動整定功能，線識別電機參數(shù)，保證系統(tǒng)穩(wěn)定性和精確性。
三、調試環(huán)境以及接線、調試方法
客戶選配電機為3.0KW/50Hz/380V，選用變頻器型號為SS0433.7K，制動電阻300W/2500hm。
變頻器AVI/GND端子提供與數(shù)控系統(tǒng)速度模擬量，AVI接數(shù)控系統(tǒng)模擬量接口正信號，GND接負信號，信號為0-10V模擬電壓信號，控制主軸轉速。M0/M1/GND 為變頻器正轉/反轉信號端子，通常由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出正轉信號FWD反轉REV，來驅動中間繼電器，中間繼電器常開接點接進變頻器M0/GNDM1/GND，控制變頻器正反轉。
參數(shù)調整過程中，需要留意：
1．P00 參數(shù)為選擇主頻率輸進設定來源，設置為模擬信號 0-10V 輸進（1）；
2．P01 參數(shù)為運轉信號來源設定，設置為外部端子信號控制（2）；
3．P03 最高操縱頻率選擇，對應于模擬信號 10V 輸進時變頻器輸出頻率，是 0-3500rpm 范圍內調速，將機械減速比這算進往以后，此參數(shù)需要設置為 184HZ ；
4．P04 和P05電機銘牌設置，P04=50Hz，P05=380V；
5．P10 和P11為加速時間和減速時間，客戶要求，P10=5S，P11=5S；
6．P105 為控制方式選擇，需要選擇矢量控制，P105=1；
參數(shù)調整過程中，需要留意：
1．P00 參數(shù)為選擇主頻率輸進設定來源，設置為模擬信號 0-10V 輸進（1）；
2．P01 參數(shù)為運轉信號來源設定，設置為外部端子信號控制（2）；
3．P03 最高操縱頻率選擇，對應于模擬信號 10V 輸進時變頻器輸出頻率，是 0-3500rpm 范圍內調速，將機械減速比這算進往以后，此參數(shù)需要設置為 184HZ ；
4．P04 和P05電機銘牌設置，P04=50Hz，P05=380V；
5．P10 和P11為加速時間和減速時間，客戶要求，P10=5S，P11=5S；
6．P105 為控制方式選擇，需要選擇矢量控制，P105=1；
特別需要留意,矢量控制需要提供電機參數(shù)(阻抗),變頻器提供電機參數(shù)自整定功能P103，選擇P103=2，面板運行鍵，變頻器會自動運行。自動運行過程中，計算出電機參數(shù)以外，還能夠檢測出空載電流，這幾個參數(shù)矢量控制能夠表現(xiàn)出較高性能非常重要，這個過程會持續(xù)十幾秒鐘時間。執(zhí)行自整定功能前，一定要確認電機側是否沒有任何連接，包括減速皮帶。
四、調試結果
測試結果如下：
從上表可以看出恒轉矩輸出頻率段 0-50Hz），矢量控制空載電流幾乎VF控制一半，負載時電流也比VF小一些；負載切削時，VF控制初期有很明顯速度下降，空載速度和負載速度有比較大差值。而相矢量控制，主軸轉速初期也會有下降，下降值較小，速度會很快回升，終極空載速度和負載速度相差很明顯。上面調試，相比較原來VF控制，性能有了很大改善，從空載電流，低速力矩，速度變化，效果都是非常明顯，完全能夠滿足數(shù)控機床需求。
本文標簽：士林SS系列變頻器車床主軸上應用
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