详细内容

ACD320数控机床专用型

 

 

ACD320系列变频器在原有的基础上升级软件性能,专业针对机床业进行软件设置。软件特性上,拥有机床行业特殊设计,关键运行参数固化,减少的代码调试;电机模型也更准确,低频大力矩,高频负载能力更强;高频弱磁控制,直接使用与铣床,60HZ以上电流平稳;同时具备快速启动。快速停机制动功能;0---180%负载下稳速精度仍可保持5%,充分满足机床要求;过流、过载次数明显减少,“闷刀”次数明显减小。

技术特点:

       独特的控制方式:通过对电机电器参数的测试,完成对电机的高性能控制与全方位保护
       加强型三防处理,更能适应数控机床的特殊应用场合   
       采用高防护等级IP52风扇
       TI公司32位DSP芯片 
       低频大力矩输出,输出平稳
       减速直流制动,快速停车
       转矩动态响应快,稳速精度高
       高电压范围设计,更能适应中国电
                                                 变频器调速与传统调速特点对比
       变频器调速                                                               传统机械调速
       ◆控制线路大大简化                                                        ◆ 外围及控制回路接线繁琐
       ◆调试方便,易实现无级调速                                                ◆可实现多档位调速
       ◆提高主轴精度且起到保护主轴作用                                           ◆基本上对主轴没有任何保护作用
       ◆低速与高速切换方便                                                       ◆速度不易于频繁切换
       ◆性价比较高                                                              ◆噪音大,维护繁琐
       ◆低噪音、便于日常维修

产品规格:

应用案例

ACD320在数控机床上的应用
一、前言
数控车床是机电一体化的典型产品,是集机床、计算机、电机及其拖动、自动控制、检测等技术为一身的自动化设备。其中主轴运动是数控车床的一个重要内容,以完成切削任务,其动力约占整台车床的动力的70%~80%。基本控制是主轴的正、反转和停止、可自动换档和无级调速。
机床主轴驱动系统的要求在切削过程中,工件与刀具的切削功率用于切削金属,故切削力正比于切削的材料性质和截面积,而截面积由切削深度和走刀量决定。切削转矩则取决于切削力和工件回转半径的乘积,其大小与切削深度、进刀量、工件的材质等因素有关。这使得数控车床主轴系统负载具有如下特点:
1、在大的转速范围内,数控车床允许切削深度与进刀量都是相等的,具有恒转矩性质。
2、在高速段,受床身机械强度及振动等影响,速度越高,允许的切削深度和进刀量越小,负载转矩也越小,因此具有恒功率性质数控车床要求主轴输出功率大,调速范围足够大,并具有主轴与进给驱动同步控制、准停控制、角度分度控制等控制功能。
为满足上述数控要求,主轴电动机具备以下性能:
1、电机功率大,且在调速范围内速度稳定,恒功率调速范围宽;
2、在断续负载下,电机的转速波动要小;
3、电动机过载能力强;
4、噪声低、温升低、震动小、寿命长。 主轴齿轮箱的润滑油压由主电机带动,启动10-20秒(可调)后检测由压力传感器检测的油压,如低于最小设定值(1.0bar)则报警。
该系统正常工作时可设定一低点压力和高点压力,从而调节空压机的卸载和加载运行,达到调节压力的目的。加载运行时电机电流约650A左右,卸载运行时电机电流约300A左右。
二、存在的主要问题:
常规系统由于电机不允许频繁启动,导致在用气量少的时候电机仍然要空载运行,浪费电能。经常卸载和加载导致整个气网压力经常变化,不能保持恒定的工作压力。
三、 变频技术改造:
3.1选用科润ACD320-4T250
3.2尽量不改变原电路的保护控制部分,将变频器直接接到主电路的空气开关和主接触器K21、角接触器K23之间。
3.3原星-角启动电路中星接触器K22不用(线圈线去掉),将角接触器K23的线圈接线直接接到主接触器K21的线圈上。K21和K23成并联状态,启动时同时动作。
注:K21和K23的额定电流分别为500A。
3.4 K22的常开触点3和38短接,保证启动信号接通时在K22不动作的情况下K21和K23同时得电。
3.5 K23的常开辅助触点接到变频器的FWD和COM上,作为变频器的启动、停止信号。
3.6 在储气罐的压力检测管上接压力变送器一只,作为PID恒压调节的反馈值输入到变频器的4和1端子。
3.7 变频器AT和SD端子短接,PID功能选择.
四、无速度传感器的矢量控制变频器
4.1 主轴变频器选型 
矢量控制的变频器所谓矢量控制,通俗的讲,使鼠笼式异步机具有直流电机那样具有优秀的运行性能及很高的控制性能,通过控制变频器输出电压、电流的大小、频率及其相位,用以维持电机内部的磁通设定值,产生所需要的转矩。
矢量控制相对于标量控制而言,其优点有:
1、控制特性非常优良,可以直流电机的电枢电流加励磁电流调节相媲美。
2、能适应要求高速响应的场合;
3、调速范围大(1:100);
4、可进行转矩控制。当然相对于标量控制而言,矢量控制的结构复杂、计算烦琐,而且必须存贮和频繁地使用电动机的参数。
矢量控制分无速度传感器和有速度传感器两种方式,区别在于后者具有更高的速度控制精度(万分之五),而前者为千分之五,但是在数控车床中无速度传感器的矢量变频器的控制性能已经符合控制要求,所以这里推荐并介绍无速度传感器的矢量变频器。
320它们都具有以下特点:
1、电机参数自动识别和手动输入相结合;
2、过载能力强,在150%额定输出电流1min、200%额定输出电流0.5s;
3、低频大的输出转矩,如150%额定转矩/0.5HZ;
4、无速度传感器的矢量控制变频器不仅改善了转矩控制的特性,而且改善了针对各种负载变化产生的不确定环境下的速度可控性。
五、ACD320数控机床四段速控制
5.1四段速控制接线原理
下图为4段速按钮控制接线原理图,图内右边为ACD320控制端子接线原理图。其中SB0启动变频器按钮(0段速)、1SB(1段速运行按钮)、2SB(2段速运行按钮)、3SB(3段速运行按钮)、TB停止按钮。该控制方式实现选择段速直接按相应按钮达到直接切换功能。有利于用户使用方便,提高操作效率,减少误操作,防止操作不当引发工伤事故。

参数基本设置
序号       参数类型               数值            说  明                        备注
           无PG矢量控制设置 
           F0.00                          0              无PG矢量控制 
           F0.01                          1              端子控制 
           F0.03                          1              多段速运行设定 
           F0.04                        100HZ        最大600HZ 
           F0.05                        100HZ        最大频率 
           F0.08                          5              加速时间1 
           F0.09                          8              减速时间1 
          多段速控制设置
           F2.01                         12              功能端子选择 
           F2.02                         13              功能端子选择 
           F2.03                         14              功能端子选择 
           F4.29                          0               多段速设定0启动保持0HZ运行
           F4.30                         30              多段速设定11段速30HZ运行
           F4.31                         50              多段速设定22段速50HZ运行
           F2.32                        100             多段速设定33段速100HZ运行
数控机床变频应用结论
数控机床使用变频器后,取消了离合器、齿轮等机械变速部分,维护更加方便。使用变频器后,可实现多段速控制,也可进行恒线速加工,机床可按指令信号进刀,缩短了加工周期,提高了生产效率;机床速度再现性好,产品质量稳定;且容易实现高速运转,可高效率的加工铝等软工件。
注意事项:
1、由于变频速度可调范围大,要考虑与机械部件匹配防止谐振,可能采取改变机械属性或跳频躲开谐振点
2、必须加装制动单元与制动电阻,加快高速向低速切换时减速时间,防止发生减速过流(与变频器质量无关)
       3、制动电阻的功率大小是根据减速频率决定的,应以最繁重的运行模式来选择

 


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