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数控机床变频器应用原理与调试

发布时间:2020-08-12

采用全新硬件平台的三科系列高性能矢量控制变频器,产品端子功能灵活多样,拥有独立的风道设计,运行更稳定;产品具有完善的制动回路方案,内置自适应PID功能模块,配置全面的保护功能及振荡抑制功能。


1、适用范围

“三科变频器”

数控机床主轴变频器调试应用。


2、原理概述

数控机床

数控机床是数控机床,是装有程序控制系统的自动机床。控制系统可以处理带有控制代码或其他符号指令的程序,解码后通过信息载体输入到数控装置中,由数控装置经过算术处理后发出控制信号,从而控制机床的运动,进行各种金属加工。

变频器

目前,三科数控机床变频器具有电机参数自动检测、自动识别和自适应功能。逆变器在异步电机正常运行前自动识别参数,并根据识别结果调整控制算法中的相关参数,从而对异步电机进行矢量控制。


数控机床主轴变频的系统结构与运行模式

“三科变频器”

主轴变频控制的基本原理

由异步电机理论可知,主轴电机的转速公式为:

n=(60f/p) ×(1-s)

其中,p:电动机的极对数,s:转差率,f:供电电源的频率,n:电动机的转速 。

从上面的公式可以看出,电机转速与频率成正比,通过改变频率可以平滑地调节电机转速。对于变频器来说,频率可以在0 ~ 600 Hz(甚至更高的频率)之间任意调节,因此主轴电机速度可以在很宽的范围内调节。当然,转速提高后,也要考虑对其轴承和绕组的影响,防止电机过度磨损和过热,一般可以通过设定最高频率来限制。


2.1、硬件接线

变频器型号:SKI610A7.5G-11P-4

主轴电机电压:Y380V

电流:15.5A

功率:7.5kW

转数:6000r/min 

频率:200Hz

接线部分包括:主电路、控制电路

“三科变频器”

注:以上为变频器接线端子示意图,端子定义请以实物为准。


2.2、参数设置

“三科变频器”

注1:以上为变频器修改确认参数,“/”为默认值。

注2:以上为变频器参数基本设置,功能详情参考说明书;F01.09参数为调试后所确定数值,详情请参考调试测试。


2.3、调试测试

电机轴、主轴、外部编码器轴三者之间的连接:

电机轴与主轴之间通过V型皮带轮连接,左侧为电机轴,右侧主轴,具体轮盘尺寸以现场实际情况而定。

主轴与外部编码器之间通过同步带连接,上侧编码器轴,下侧主轴,两同步轮模数相同。


调试过程:

(1)开启数控机床系统;

(2)编程手动输入启动主轴和给定速度G代码;

(3)运行程序,观察给定速度与编码器反馈主轴实际速度值;

(4)调整系统参数,使给定的转速与实际转速相匹配,通过电机轴带和主轴带轮进行调整。

(5)P055参数(针对海德曼数控系统,不同数控系统参数不一样); 

(6)限制主轴的最大转动,调整变频器f011.09参数速率。


以上文章所述数控机床变频器资料由三科变频器工程部人员整理收集。

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