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    台达VE系列变频器在数控设备上的应用

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    数控锯床是当代制造业的重要装备,一个国家数控锯床的单产和技能水平在某种程度上就代表这个国家的制造业水平和争胜力。全国数控锯床的技能水平、机能和质量与外国商品比较还有非常非常大差距。高机能抛光核心和功效器件大都数依赖入口。抛光核心是数控技能的聚积衬托,市场活跃、供求旺盛,成为目前和以后数控锯床市场抢夺的前沿。

    抛光核心是备有刀库并能自动掉换匕首,对制件开展多工序抛光的数字操纵锯床。制件经一下装夹后,数字操纵制度能操纵锯床按不一样工序,自动挑选和掉换匕首,自动调整锯床主轴转速、进给量和匕首相比制件的运动轨迹及其它辅弼机能,依次完成制件几张面上多工序的抛光。抛光核心因为工序的聚积和自动换刀,递减了制件的装夹、测绘和锯床调控等时日,使锯床的切削时日达到锯床启动时日的8O%前后(常规锯床只为15~20%);同时也递减了工序其间的制件周转、盘运和寄存时日,缩短了出产周期,拥有显著的金融效益。抛光核心合用于部件形状比较复杂、精度要求较高、商品掉换频烦的中小批量出产。首先台抛光核心是1958年由美国卡尼-特雷克企业第一研制非常成功的。它在数控卧式镗铣床的基本上增长了自动换刀安装,从而实现了制件一下装夹后即可开展铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等多项工序的聚积抛光。二十世记70年代以来,抛光核心得到快速发展,出现了可换主轴箱抛光核心,它备有多个可以自动掉换的装有匕首的多轴主轴箱,会对制件同时开展多孔抛光。这种多工序聚积抛光的形势也扩张到了其它类型数控锯床,比如车削核心,它是在数控车床上配置多个自动换刀安装,能操纵三大以上的坐标,除车削外,主轴可以停转或者分度,而由匕首自转开展铣削、钻削、铰孔和攻丝等工序,适于抛光复杂的自转体部件。抛光核心按主轴的归置方式分为立式和卧式两类。卧式抛光核心普通拥有分度转台或者数控转台,可抛光制件的各自角度;也可行多个坐标的联合运动,以便抛光复杂的空间曲面。立式抛光核心普通不带转台,仅作顶面抛光。另外,还有带立、卧二个主轴的复合式抛光核心,和主轴能调控成卧轴或者立轴的立卧可调式抛光核心,它们会对制件开展五大面的抛光。抛光核心的自动换刀安装由寄存匕首的刀库和换刀机关合成。刀库品种许多许多,常见的有盘式和链式两类。链式刀库寄存匕首的库容较大。换刀机关在锯床主轴与刀库其间交流匕首,常见的为机器手;也有不带机器手而由主轴直截与刀库交流匕首的,称无臂式换刀安装。为了深入缩短非切削时日,有的抛光核心配有二个自动交流制件的托板。一个装着制件在工作台上抛光,另一个则在工作台外装卸制件。锯床完成抛光轮回后自动交流托板,使装卸制件与切削抛光的时日相重合。


    2 数控锯床主轴驱动

    主轴驱动制度是数控锯床的大功率实施机关,其功效是接收数控制度(CNC)的S码速度命令及M码辅弼功效命令,驱动主轴开展切削抛光。主轴的驱动可以采用会谈变频或者会谈伺服2种操纵方式,普通的会谈变频主轴能够无级变速但无法准停,需求此外装设主轴坐标传感器,默契CNC制度PMC (指数控制度内置PLC)的逻辑程序来完成准停速度操纵和指定休止;会谈伺服主轴本身即拥有准停功效,其自身的轴控PLC信号可直持续接至CNC制度的PMC,默契简捷的PMC逻辑程序即可完成准停指定操纵,并且后者的操纵精度远远高于前者,从而而今大都数抛光核心的主轴驱动制度采纳会谈伺服主轴。稽考会谈伺服主轴的功效,台达企业开发出新一代的会谈变频驱动器——VE变频器,除非功效和机能彻底能够和会谈伺服媲美,而并且还拥有通用性强以及单价上的优点,经过屡次测验深得用户的公允与喜喜欢。

    3 台达VE变频主轴驱动制度

    3.1 制度设计要求

    (1)VE系列变频器功效和机能的数控特性。工程用户为数控抛光核心知名企业。缔结用户的要求以及抛光核心的特性,台达专门为数控抛光核心开发的高机能变频器----VE系列变频器功效和机能是十分符合采用在数控抛光核心上的:

    ·经过外在I/O点能够实现快速单点指定,有专门系数调控指定时的特性曲线以及指定时日,定为实现方便;

    ·经过专用系数调控达到快速加减速的实现;

    ·全新的PDFF操纵,使增益的调控更简易方便,易于把持;

    ·接收摸拟量信号和脉冲信号,对上位机的响应更全副。

    (2)测验抛光核心配置:

    ·数控制度:台湾新代数控制度SYNTEC 9401;

    ·主轴型号:无锡搏华电机8kw/最大周率600hz-12000rpm/6P/380V/450hz/25A,编号器+5V/GND/+A/-A/+B/-B/+Z/-Z/512ppr;

    ·变频器型号:075V43A-2+EMV-PG01L,软件版本9。98测验版,制动内阻1500W/75ohm。

    3.2 主轴变频制度设计

    (1)变频器电气设计:晋见图片1。


    图片1 变频器配线图片

    3.3 变频器系数设计步骤

    (1)将电机系数附设到变频器,作电机动态自整定。要想将VE系列变频器的高机能施展出来,标准的电机系数是基本。第一将根本系数填入到变频器相关坐标:


    而且采用以上系数作VF操纵运行,具体状况如下表,观查后切合电机运行特性。

    (2)解决一个有趣的项目事情。在以上数据中,电机额定转速05-03是电机厂家铭名没有有提供,咨询电机厂家也不是非常非常清晰。这种状况下,因为电机本身带编号器,经过VF操纵,将变频器运行到450hz,观查变频器中提供的r静态,电机实际转速为8900rpm前后,将测的数据填入到05-03。电机额定电流25A,075V43A-2变频器额定电流只有18A,从而只会将电念头额定电流尽可能的调控到最大(最大为21。6A)填入05-01系数。

    将系数5-00=1,而后按面板”RUN”作动态整定。


    整定后电机系数为

    11-01系数关系到编号器风向的挑选,如若附设失当,则PG闭环操纵会出现事情。11-01附设是否准确可以经过在变频器面板r静态的观查,r如若是正当则表示风向附设准确,如若是负值则表示风向附设相反。

    (3)将操纵方式改成foc+pg,而且调控最大操作周率以及加减速时日

    采用面板运行。第一将F=550,运行后发觉罢论启动流程仍是休止流程,当输出周率到达450HZ前后时就不根据加减速时日来变化,变化十分迟缓。当出现以上现象时,可以经过调控系数11-05(M1IdsRef Limit)来解决,将11-05从出厂值90改成110后加减速流程正常。

    晋见图片1,MI1为单点指定,MI2为首先/第二加减速时日切换,MI3为脉冲坐标传令输将使能做单点指定时,FWD/MI1闭合,变频器做指定动作。有如下系数对指定的敏捷程度以及指定时休止坐标相关系,调控坐标时可以将主轴休止在需求指定的坐标而且观查面板上的G静态值,确指定置准确后将观查到得G值填入到10-19中;指定流程的敏捷程度经过调控10-21/10-22来调整,10-21越大,10-22越小,反应越快,指定流程越短;10-21越小,10-22越大,反应越慢,指定流程也越长。

    而今脉冲操纵提供两种模式:速度模式以及坐标模式。当工作在速度模式下,只需求将周率来源信号附设为脉冲给定,而且根据上位机提供的脉冲信号附设给定方式;如若变频器需求工作在脉冲坐标传令模式,除非速度模式下的系数需求附设外,还需求默契外在端子信号FWD/MI1/MI2/MI3的闭合。

    3.4 VE系列变频器脉冲输将操纵

    VE系列变频器响应两种脉冲输将方式:1.A/B相脉冲输将;2.脉冲+风向输将。因为新制度提供脉冲+风向的输出方式,从而可以挑选如图片3中第3种或者者第4种方式;而后再按照风向来做出最后准确的挑选。

     

    图片3 接收的脉冲输将方式

    采用脉冲操纵时,还有二个系数也是十分关键的:1.10-17PG电子齿轮A;2.10-18PG电子齿轮B。其计量通式为转速=脉冲周率/编号器的点数(10-00)*电子齿轮A/电子齿轮B。

    3。5加减速特性

    加减速特性的测验,第一将保护功效作适度调控:

    4 告终语

    数控抛光核心对主轴有较高的操纵要求,第一要求在鼎力矩、强过载能力的基本上实现宽范围无级变速,其次要求在自动换刀动作中实现定角度休止(即准停),这使抛光核心主轴驱动制度比普通的变频调速制度或者小功率会谈伺服制度在电路设计和运行系数整定上拥有更大的难度。基于台达VE系列高机能变频器的数控主轴变频驱动工程加减速特性以及指定功效都彻底能够适应抛光核心的要求,性价比凸起

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