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易驱变频器在数控机床主轴上的利用


摘 要:
  易驱变频器在数控机床主轴上的利用
  Applications of Inverter in Main Shaft of CNC Machine
摘 要:本文介绍了易驱变频器在数控机床上的利用,讨论了数控机床的把持系统和功效请求及易驱ED3000系列变频器的在数控机床上的优越性能••。
 要害词:EASY DRIVE变频器 数控机床 
 Abstract: In this paper, applications of EASY DRIVE inverter in main shaft of CNC machines are introduced. The control system and function requirements for CNC Machine, and the advanced performance of ED3000 series inverters applied to the CNC machine are discussed. Key words: EASY DRIVER Inverter; CNC Machines
 1. 引言
  数字把持机床,简称数控机床(NC , Numerical Control),是三十年来综合利用集机械¶••⊿电气¶••⊿液压¶••⊿气动¶••⊿微电子和信息等多项技巧为一体的机电一体化产品,在机械制作设备中具有高精度¶••⊿高效率¶••⊿高主动化和高柔性化等优点••。本文重要介绍易驱ED3000系列变频器在数控机床上的优越性••。
 2. 数控机床简介
  数控机床的技巧程度高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比,是衡量一个国家国民经济发展和工业制作整体程度的重要标记之一••。数控车床是数控机床的重要品种之一,它在数控机床中占领非常重要的地位,几十年来一直受到世界各国的广泛器重,并得到了迅速的发展••。主轴是车床构成中一个重要的部分,对于进步加工效率,扩大加工材料领域,提升加工质量都有着很重要的作用••。经济型数控车床大多数是不能主动变速的,需要变速时,只能把机床结束,然后手动变速••。而全功效数控车床的主传动系统大多采用无级变速••。无级变速系统重要有伺服主轴系统和直流主轴系统两种,一般采用直流或交换主轴电机••。通过皮带传动带动主轴旋转,或通过皮带传动和主轴箱内的减速齿轮(以获得更大的转矩)带动主轴旋转••。由于主轴电机调速领域广,又可无级调速,使得主轴箱的结构大为简化••。
 3¶••⊿数控车床的重要参数及对变频器功效需求
重要的参数和性能指标:
  1)3.0kW数控车床 
  电动机参数:额定功率:3.0kW,额定频率:50Hz, 额定电压:380V,额定电流:7.8A,额定转速:970r/min
   机械传动比:1:1.5
   加工材料:45#钢
   实际测试性能指标:主轴转速:200r/min(变频器运行频率15Hz左右)的进刀性能及速度
  2)5.5kW数控车床
   电动机参数:额定功率:5.5kW,额定频率:50Hz, 额定电压:380V,额定电流:13A,额定转速:1400r/min
   机械传动比:1:1.5
   加工材料:45#钢
   实际测试性能指标:主轴转速:200r/min(变频器运行频率9~10Hz)和 主轴转速:450r/min(变频器运行频率22Hz左右)的进刀性能及速度
 4¶••⊿ED3000系列变频器
   ED3000系列变频器采用先进磁通把持技巧,电机在低速时转矩大,速度精度高,价格合理,功效齐全,具有瞬停电处理及速度跟踪再启动功效,确保系统实现持续运行机制,以保证电机运转在最高效率状态,因此,采用ED3000高性能变频器代替主轴交换伺服系统,是机床行业最佳的选择••。如下图所示:
 1)¶••⊿ED3000变频器特点的介绍
 ? 体积小,属于迷你型产品,占用把持柜空间较小;
 ? 把持方法为正弦波SPWM,把持性能较以前的VF把持方法有很大性能上的改良,特别是在低速转矩上满足机床主轴的需求,5HZ时起动转矩能够达到100%以上;
 ? 载波频率领域0~16KHz,减小电机的电磁噪音; 
 ? 供给标准的0~10V模仿量接口,能够与大多数数控系统接口兼容,通用性强;
 ? 过负载能力强,150%以上额定输出电流超过一分钟;
 ? 供给多功效的输出端子信号,例如异常信号,运转中信号,速度达到信号,故障唆使, 满足系统对于主轴速度状态的监控;
 ? 主动转矩补偿,满足机床主轴在低速情况下的加工需求;
 2)¶••⊿调试环境以及接线¶••⊿调试方法
  客户选配电机为3.0KW/50Hz/380V,选用变频器型号为AMB-ED3000-3R7-T3B,制动电阻400瓦/150欧姆••。 变频器AI1/GND端子供给与数控系统速度模仿量,AI1接数控系统模仿量接口正信号,GND接负信号,信号为0~10V模仿电压信号,把持主轴转速••。FWD/REV/COM为变频器的正转/反转信号端子,通常由数控系统发出正转信号或者反转信号,来驱动中间继电器,中间继电器的常开接点接入变频器FWD/ REV/ COM,从而把持变频器的正反转••。参数设置如下:
 1) F005和F006为加速时间和减速时间,根据客户的请求,F001=5S,F002=1S;
 2) F030和F031按照电机铭牌设置,F010=9A,F031=1;
 3) F012上限操作频率选择,对应于模仿信号10V输入时变频器的输出频率,由于是在0~2000rpm领域内调速,将机械减速比这算进去以后,此参数需要设置66••。7Hz;
 4) F002参数为运转信号和频率起源设定,设置为外部端子信号把持(3);
 3)¶••⊿调试成果
  主轴电机采用ED3000高性能变频器驱动,满足加工请求,延伸刀具的应用寿命••。由于采用的领先的磁通算法,即使在低转速(低频)运行下也能安稳输出100%的转矩,以满足不同零件的加工需要,完整可以代替传统的滚动轴承主轴结构,并且此主轴结构简略¶••⊿紧凑¶••⊿可以实现真正的无级调速••。此主轴的转速由外部模仿量信号来把持输出频率,在不同的加工工艺(如;粗加工¶••⊿精加工等)需要不同的转速,此时可由数控系统输出不同的模仿量电压信号给变频器,实现不同的转速,同时启停信号也由数控系统把持,进步主动化程度!
5¶••⊿结束语
  数控机床主轴一般交换伺服系统¶••⊿进口品牌矢量把持变频器以及变频专用电机,购置费用很高;
易驱ED3000系列变频器以其奇特的性能和优越的性价比,在数控机床的利用上迅速崛起,为机床
行业的客户降低约一倍的成本费用,而且可靠性高,为客户创造更多的效益••。
参考文献:1¶••⊿易驱变频器ED3000系列应用阐明书 深圳市易驱变频技巧有限公司
      2¶••⊿数控机床应用阐明书

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