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探讨变频技术在数控机床主轴中的应用
发布时间:2024-5-21 17:08:00   来源:杭州三科变频技术有限公司   人气值:

SKI610系列数控机床变频器产品采用全新的硬件平台,端子功能灵活多样,独立的风道设计,运行更稳定;产品具有完善的制动回路方案,内置自适应PID功能模块,配置全面的保护功能及振荡抑制功能。


1、适用范围


数控机床主轴变频调试应用。


2、原理概述


数控机床


数控机床是装有程序控制系统的自动机床。控制系统可以处理带有控制代码或其他符号指令的程序,译码后通过信息载体输入到 NC装置,经算术处理后由 NC装置发出控制信号,从而控制机床的运动,进行各种金属加工。

“三科变频器”


SKI610具备电机参数自动检测、自动辨识 、自适应功能,变频器在异步电机进行正常运转之前自动地对参数进行辨识,并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数,从而对异步电机进行矢量控制。

“三科变频器”

数控机床主轴变频的系统结构与运行模式

“三科变频器”

主轴变频控制的基本原理


由异步电机理论可知,主轴电机的转速公式为:


n=(60f/p) ×(1-s)


其中,p:电动机的极对数,s:转差率,f:供电电源的频率,n:电动机的转速 。


从上面的公式可以看出,电机转速与频率成正比,通过改变频率可以平滑地调节电机转速。对于VFD产品来说,频率可以在0 ~ 600 Hz(甚至更高的频率)之间任意调节,因此主轴电机速度可以在很宽的范围内调节。当然,转速提高后,还应考虑对其轴承和绕组的影响,防止电机过度磨损和过热,一般可以通过设定最高频率来限制。


2.1、硬件接线


型号:SKI610A7.5G-11P-4


主轴电机电压:Y380V


电流:15.5A


功率:7.5kW


转数:6000r/min


频率:200Hz


接线部分包括:主电路、控制电路

“三科变频器”

注:上述为接线端子示意图,端子定义请以实物为准。


2.2、参数设置

“三科变频器”

SKI610在数控机床的应用


注1:以上为修改确认参数,“/”为默认值。


注2:以上为参数基本设置,功能详情参考说明书;F01.09参数为调试后所确定数值,详情请参考调试测试。


2.3、调试测试


电机轴、主轴、外部编码器轴三者之间的连接:


电机轴与主轴之间通过V型皮带轮连接,左侧为电机轴,右侧主轴,具体轮盘尺寸以现场实际情况而定。


主轴与外部编码器之间通过同步带连接,上侧编码器轴,下侧主轴,两同步轮模数相同。

“三科变频器”

调试过程:


开启数控机床系统;


编程手动输入启动主轴和给定速度G代码;


运行程序,观察给定速度与编码器反馈主轴实际速度值;


调节系统参数,使给定速度值与实际速度值匹配,通过电机轴皮带轮和主轴皮带轮,调节P055参数(针对海德曼数控系统,不同数控系统参数不一样);


限制主轴最高转数,调节至F01.09参数率。