時間:2010-11-25 11:01:24來源:zhangting
一、 序言
目前國內數控機床主軸伺服系統(tǒng)主要采用直流伺服系統(tǒng),部分采用交流調速的主軸伺服系統(tǒng)則全部依賴進口,價格昂貴。其它異步電機交流傳動系統(tǒng)大多數也是采用進口變頻器,主要是要求有較大的低頻轉矩,穩(wěn)定性好,響應快。國產變頻器大多采用V/F控制,由于轉速精度受轉差率及負載的影響,無法精確控制電動機的實際轉速,存在控制精度低、動態(tài)性能差、故障率高、控制功能少等缺點,而且提高定子電壓的補償難以與負載完全匹配,低速轉矩不足。因此,V/F控制變頻器尤其不適用諸如數控機床主軸等要求精度高、響應快的傳動機械。
二、 尤尼康變頻器的特點
尤尼康的AF200系列變頻器采用先進的無速度傳感器矢量控制技術,在開環(huán)矢量的方式下,0.25Hz就能提供180%的啟動力矩,而且可以達到±0.2%的穩(wěn)速精度,對于高速主軸電機,能達到較快的響應速度,實現主軸電機的快速啟動、停機。特別是對于運行頻率較低的電機,其啟動、停止的快速性更為明顯。
尤尼康的機床專用變頻器是建立在高性能無速度傳感器矢量控制技術平臺基礎上,同時結合機床行業(yè)應用特點推出的一款專用變頻器,與其他品牌的通用變頻器相比在機床應用上具有以下優(yōu)點:
1. 更強的切削能力:在相同的條件下,尤尼康機床專用變頻器比其他品牌的變頻器具有更強的進刀能力和切削深度(約1.3~1.5倍),可提高加工工效和產能,為機床和客戶帶來增值。
2. 更快的急加速、急減速動態(tài)特性:尤尼康機床專用變頻器急加速、急減速動作比其他品牌的變頻器快約1.35倍,同樣可使機床具有更高的加工效率和產能。
3. 更好的低速切削能力和加工精度:尤尼康機床專用變頻器在0.25Hz可穩(wěn)定輸出150%的額定力矩,而其他品牌到0.5Hz才能有力矩輸出,且力矩有脈動不太平穩(wěn)。
4. 超強的抗突變沖擊過載能力:尤尼康機床專用變頻器有精確的電流環(huán)控制,在沖擊負載或電網等外界突變擾動時,變頻器更不易跳閘保護,能更好地保證生產設備連續(xù)穩(wěn)定運行。
5. 良好的工藝外觀:尤尼康機床專用變頻器的體積更緊湊,有利于節(jié)省設備的安裝空間;造型更美觀,有利于提升系統(tǒng)的整體形象。
6. 其他重要特性:尤尼康機床專用變頻器在矢量控制方式下可達到200Hz,在矢量化V/F控制方式下可達3000Hz,可為機床在更寬的工作范圍內提供更高的切削能力和精度。
三、 尤尼康變頻器在機床上的應用
尤尼康的AF200系列機車專用變頻器在某客戶機床上的使用,解決了進口品牌變頻器無法解決的快速啟動、停機的難題,實現了客戶的要求。
系統(tǒng)原理圖:
使用對比結果:
變頻器品牌 | 啟動時間 | 停機時間 |
某進口品牌變頻器 | 7秒 | 6.8秒 |
尤尼康變頻器 | 5秒 | 3.2秒 |
注:以上測試為主軸從零速加速到4000r / min和從4000r / min減速到零速的時間,電機的運行頻率為200Hz,外接制動電阻(1800W,50Ω),尤尼康變頻器在啟動時可以達到更快的速度,但是客戶覺得太快了,所以降低了其啟動的速度。
變頻器為7.5KW,主軸電機為7.5KW的變頻電機。
功能碼 | 名稱 | 說明 | 用戶設定 | 備注 |
P9.01 | 電機極數 | 參見電機銘牌 | ||
P9.02 | 額定轉速 | |||
P9.03 | 額定功率 | |||
P9.04 | 額定電流 | |||
P9.05 | 空載電流 | 旋轉自整定后會自行確定 | ||
P9.15 | 自整定 | 最好將電機脫軸旋轉自整定 | 2 | |
P9.03 | 控制運行模式 | 有速度傳感矢量控制 | 8 | |
(閉環(huán)控制) | ||||
P9.04 | 開環(huán)主給定 | AI1通道 | 1 | 由數控系統(tǒng)給定 |
P9.05 | 開環(huán)數字 | 開環(huán)數字頻率給定從P0.05 | 0.00HZ | |
給定頻率 | 的基礎上開始疊加 | |||
P9.06 | 運行命令給定 | 端子方式 | 1 | |
P9.08 | 加速時間 | 用戶自己設定 | 1s | 根據現場情況而定 |
P9.09 | 減速時間 | 1s | ||
P9.11 | 最大輸出頻率 | 100 | 10V對應的最大頻率 | |
P9.13 | 上限頻率 | P0.13=P0.11 | 100 | |
P3.09 | 防反轉選擇 | 允許反轉 | 0 | |
P5.00 | 正轉運行 | 一般設定X1,若電機運行 | 2 | |
方向不對,請將任意靠近 |
||||
的電機兩相端子接線互換 | ||||
P5.01 | 反轉 | 3 | ||
P5.02 | 定位使能端子 | 40 | ||
P5.03 | 定向停止位置 | 41 | ||
選擇端子1 | ||||
P5.04 | 定向停止位置 | 42 | ||
選擇端子2 | ||||
P3.05 | 減速停車 | 0 | ||
P6.00 |
模擬曲線設定 AI1模擬曲線設定 | 0000 | ||
P6.04 | 曲線1輸入點A1 | 100HZ | ||
對應的給定頻率f1 | ||||
P7.00 |
Y1端子輸出 定位完成輸出信號 | 40 | ||
功能選擇 | ||||
P7.02 | 繼電器端子輸出 故障輸出信號 | 14 | ||
功能選擇 | ||||
PA.09 | 能耗制動已使用 | 1 | 如果要用 | |
PA.10 | 能耗制動使用時間 | 100s | 制動電阻 | |
PA.11 | 制動單元動作電壓 | 750V | 必須要設定 | |
Pd.01 | 速度環(huán)比例增益1 | 注意:如果在閉環(huán)矢量調好 | 5 | |
Pd.02 | 速度環(huán)積分增益1 | 的基礎上,出現轉速不穩(wěn)定, | 0.2 | |
Pd.03 | 速度環(huán)比例增益2 | 可適當把增益設小,但必須 | 5 | |
Pd.04 | 速度環(huán)積分增益2 | 確保電機軸和編碼器軸連接 | 0.15 | |
Pd.05 | ASR切換頻率 | 的皮帶是緊的。 | 5Hz | |
Pd.19 | ASR輸入濾波時間 | 0.5s | ||
Pd.20 | ASR輸出濾波時間 | 0.5s | ||
Pd.21 | 編碼器每轉脈沖數 | 1024 | 根據編碼器銘牌 | |
(閉環(huán)矢量) | ||||
Pd.22 | 編碼器方向選擇 | 根據現場情況而定 | ||
Pd.23 | 編碼器斷線 | 2s | ||
檢測時間 /td> | ||||
Pd.24 | 電機和編碼器的 | 電機轉速/編碼器轉速=i | 1.2 | |
轉速比 | ||||
H0.01 | 定向停止位置1 | 根據現場情況而定 | ||
H0.02 | 定向方向選擇 | 有0、1、2三種可選 | 根據現場情況而定 | |
詳細解釋請查看MO非標說明書 | ||||
H0.03 | 定向速度 | 15Hz | 根據現場情況而定 | |
H0.04 | 定向完成范圍 /td> | 5 | 根據現場情況而定 | |
H0.05 | 定位完成時間 | 0.1s | 根據現場情況而定 | |
H0.06 | 位置環(huán)增益 | 2 | 根據現場情況而定 | |
H0.07 | 定向停止位置2 | 詳細解釋請查看 | 根據現場情況而定 | |
H0.08 | 定向停止位置3 | MO非標說明書 | 根據現場情況而定 | |
H0.09 | 定向停止位置4 | 根據現場情況而定 | ||
H0.10 | 位置選擇端子 | 0.010s | 根據現場情況而定 | |
確定時間 | 根據現場情況而定 | |||
H0.11 | 定向脈沖顯示 |
四、結束語
尤尼康變頻器以其卓越的性能和極高的性價比,在數控機床的應用上迅速崛起,完全能取代進口的變頻器,甚至能表現出比進口品牌變頻器更好的性能,不僅能達到客戶系統(tǒng)的要求,而且能給客戶節(jié)省成本,為客戶創(chuàng)造更多的效益。
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