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深圳市微能科技有限公司

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微能变频器调试指南(机床主轴)
发布时间:2011-09-28        浏览次数:524        返回列表
     一、系统介绍
     主轴是车床构成中一个重要的部分,对于提高加工效率,扩大加工材料范围,提升加工质量有着重要的作用。目前,无级变速系统主要有变频主轴系统和伺服主轴系统两种,一般采用直流或交流主轴电机。通过带传动带动主轴旋转,或通过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。由于主轴电机调速范围广,又可无级调速,使主轴箱的结构大为简化。由于变频器的高性价比,所以变频器在车床上使用非常普遍。微能WIN-V63系列变频器以其独特的性能和优越的性价比,在数控机床的应用方面迅速崛起。
     WIN-V63系列变频器能满足数控机床对主传动系统无级变速的需求,其主要特点是:体积小,属于“迷你”型产品,占用控制柜空间较小;特别是在低速转矩上满足机床主轴的需求,0.5HZ时起动转矩能够达到180%以上;载波频率范围0-16kHz,有效的减小了主轴系统的啸叫音;提供两路标准的0-10V模拟量接口(AI1电压0-10V,AI2电压/电流可选0-10V/0-20mA DC),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2分钟;提供多功能的输出端子信号,例如零速信号,运转中信号,速度到达信号,故障指示,满足系统对于主轴速度状态的监控;自动转矩补偿,满足机床主轴在低速情况下的加工需求;标配RS485通讯接口,MODBUS通讯协议,附有电脑调试软件;静止和旋转两种电机参数自动整定功能,在线识别电机参数,保证系统的稳定性和精确性。具有瞬停不停功能,有效的避免了电压波动带来的干扰。

二、微能变频器选型
     针对机床电主轴的应用特点,采用微能科技研发生产的WIN-V63系列变频器,使用变频器的功率基本上是2.2KW3.7KW、5.5KW、7.5KW、11KW、15KW、18.5KW、22KW、30KW
     变频器型号为:WIN-V63-2R2T4、WIN-V63-3R7T4、WIN-V63-5R5T4、WIN-V63-7R5T4、WIN-V63-011T4、WIN-V63-015T4、WIN-V63-018T4、WIN-V63-022T4、WIN-V63-030T4

三、接线调试
     1、 接线图
    1) 主回路接线图


 


          机床电主轴应用,加减速都要求快速,一定要使用能耗制动功能,WIN-V63系列45KW及其以下功率都内置制动单元,无需再外配制动单元,只需按照随机器附带的《WIN-V63使用说明书》第八章制动电阻选型建议外配制动电阻就可以实现能耗制动功能。

变频器功率

3.7KW

5.5KW

7.5KW

11KW

15 KW

18.5 KW

22 KW

30 KW

制动电阻推荐

500W

200Ω

1650W

89Ω

2250W

65Ω

3300W

43Ω

4500W

32Ω

5550W

26Ω

6600W

22Ω

9000W

16Ω

  

  2)控制信号接线

2、调试步骤
     1)、根据电机铭牌,设置正确的电机参数到V63变频器的P3组,

参数名称

电机额定功率

电机额定电压

电机额定电流

电机额定频率

电机额定转速

参数号

P3.00

P3.01

P3.02

P3.03

P3.04

设定值

         

     卸掉电机负载,按变频器JOG键点动运行,确认电机旋转方向后立即停机,如方向相反,则重新交换U、V和W三相中任意两相的接线,设置P3.05=2,按RUN键进行电机参数自整定,整定结束后获得的电机参数自动存储到P3.06~P3.11中。
     2)、设置参数

参数

设定

含义

参数

设定

含义

P0.01

1

高级菜单模式

P1.00

1

开环矢量控制

P1.01

不低于主轴电机最高运行频率,根据实际情况设置

P1.02

一般设置成与P1.01一样

P1.04

3

AI1模拟给定频率

P1.07

1

外部端子运行命令通道

P1.11

1

禁止反转(如不允许反转时设置)

P2.00~P2.08

根据模拟频率设置曲线需要设置

P4组

根据实际效果设置

P6.00

1

先制动再从起动频率起动

P6.01

2

减速停机+直流制动

P6.02

0.50Hz

起动频率0.50Hz

P6.04

50%

起动直流制动电流为变频器额定电流的一半

P6.05

0.1S

起动直流制动时间为0.1S

P6.09

0.50Hz

停机直流制动起始频率

P6.11

120%

停机直流制动电流为变频器额定电流的1.2倍

P6.12

2.0S

根据系统惯性大小合理设置停机直流制动时间

P6.13

630

能耗制动动作电压

P7.00

0

直线加减速

P7.03

根据实际效果设置加速时间

P7.04

根据实际效果设置减速时间

Pb.08

0

端子控制两线模式1

PF.00

0

禁止失速过压(已使用能耗制动)

Pb.00

11

自由停车常开输入(急停)

Pb.01

5

外部故障复位输入

Pb.12

6

变频器故障输出指示

机床主轴要求起动、停机、加减速时响应要快,低频大转矩输出;。因此合理设置上表参数是充分发挥机床主轴性能的关键,原则是通过调整P4组参数获得最佳的低频转矩输出能力和降低高速运行的振动(低频PI参数P4.00和P4.01加强,高频PI参数P4.02和P4.03减弱,切换频率P4.04和P4.05合理设置,根据实践效果调整P4组参数),通过调整起停控制(P6组)和加减速时间参数(P7组)获得频率调节的平滑效果。通过合理设置WIN-V63的参数,可以满足机床主轴快速稳定运行要求。
     3、切削动态调整
     在进刀切削瞬间,主轴电机一般会有一个速度跌落然后回升的过程,可通过调节P4组PI参数(低频PI参数P4.00和P4.01加强,高频PI参数P4.02和P4.03减弱,切换频率P4.04和P4.05合理设置,根据实践效果调整P4组参数)来抑制速度跌落,加快系统动态响应能力。