士林SS系列變頻器車床主軸上應用
數控機床是集機械、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
數控機床技術水平高低及其金屬切削加工機床產量和總擁有量百分比，是衡量一個國家國民經濟發展和產業制造整體水平重要標志之一。數控車床是數控機床主要品種之一，它數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。經濟型數控車床大多數是不能自動變速，需要變速時，只能把機床停止，然后手動變速。而全功能數控車床主傳動系統大多采用無級變速。目前，無級變速系統主要有變頻主軸系統和伺服主軸系統兩種，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越性價比，數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，屬于迷你型產品，占用控制柜空間較小；
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），能夠與大多數數控系統接口兼容，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，滿足系統主軸速度狀態監控；
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．電機參數自動整定功能，線識別電機參數，保證系統穩定性和精確性。
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），能夠與大多數數控系統接口兼容，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，滿足系統主軸速度狀態監控；
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．電機參數自動整定功能，線識別電機參數，保證系統穩定性和精確性。
三、調試環境以及接線、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端子提供與數控系統速度模擬量，AVI接數控系統模擬量接口正信號，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，通常由數控系統發出正轉信號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。
參數調整過程中，需要留意：
1．P00 參數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；
參數調整過程中，需要留意：
1．P00 參數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(阻抗),變頻器提供電機參數自整定功能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，計算出電機參數以外，還能夠檢測出空載電流，這幾個參數矢量控制能夠表現出較高性能非常重要，這個過程會持續十幾秒鐘時間。執行自整定功能前，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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