機床主軸應用
ACI V11變頻器在數控車床主軸控制方案
一、數控車床作業現場相片
二、數控車床系統加工作業基本要求
1、切削精度高
2、穩定度高,加工復雜、加工不規則形狀零件時要求合格率高
3、柔性高,沖擊小,要求控制系統響應速度快
4、生產率高
三、V11變頻控制系統配置及原理圖
1、控制系統配置
①V11變頻器 ②主軸電機 ③傳動部分 ④數控操作系統 ⑤編碼器 ⑥驅動器(PG卡)
(備注:裝編碼器、PG卡為可選件,根據零件加工工藝要求是否選用閉環矢量控制系統。)
2、系統原理圖:
四、V11變頻控制系統優勢
1、完全滿足數控車床生產率高、切削精度高、穩定性好、、柔性高、沖擊小響應速度快的要求。
2、V11采用矢量控制模式,動態響應速度非常快,使電機主軸能高速穩定運行。
3、滿足復雜、不規則形狀零件加工工藝要求,在低頻狀態下(1Hz左右),可以保持100%的輸出轉矩,從而保證主軸在低頻狀態下穩定運行。
4、加減速時間最小可設定為0.1秒,實現快速正反轉運行。
5、抗干擾能力強,通過嚴格CNC綜合測試,不會對系統造成任何干擾。
6、速度精度高,低速時速度變化率小,運行平穩。
五、數控車床系統特性及接線原理圖
1、數控車床系統通過兩路信號控制車床主軸轉動:一路是模擬電壓信號0~10V輸入,另一路是模擬電流信號4~20mA輸入。
2、系統要求車床主軸能夠快速正反轉切換運行。
3、基本接線原理圖:
六、V11變頻控制系統主要操作步驟及參數設置表
1、電機與負載脫離,啟動變頻器,進行電機參數自學習(需正確輸入電機銘牌參數)。
2、選擇無感矢量控制模式(SVC),然后正確輸入系統所需各項參數。
3、具體參數設置如下表:
功能碼 | 功能說明 | 設定值 | 功能備注 |
F0.00 | 控制模式選擇 | 0 | 選擇無速度傳感器的矢量控制(開環SVC矢量控制) |
F0.01 | 啟停信號選擇 | 1 | 外部端子啟停 |
F0.03 | 頻率源選擇 | 2 (VI) | (用戶可自己選擇)模擬電壓信號 |
F0.10 | 最大輸出頻率 | 100HZ | 由用戶要求設定 |
F0.12 | 運行頻率上限 | 100HZ | |
F0.18 | 加速時間1 | 0.5S | |
F019 | 減速時間1 | 0.5S | |
F1.06 | 停機直流制動頻率 | 0.5HZ | 需外加制動電阻 |
F1.07 | 停機直流制動等待時間 | 0 | |
F1.08 | 停機直流制動電流 | 60 | 需外加制動電阻 |
F1.09 | 停機直流制動時間 | 2S | |
F2.01 | 電機額定功率 | 4KW | 電機銘牌參數 |
F2.02 | 電機額定頻率 | 50HZ | |
F2.03 | 電機額定轉速 | 1460 | |
F2.04 | 電機額定電壓 | 380V | |
F2.05 | 電機額定電流 | 8.8A | |
F2.11 | 電機參數辨識 | 1 | 選擇電機完整辨識(需脫離負載) |
F3.06 | VC轉差補償系數 | 由用戶要求設定 | |
F3.07 | 轉矩上限設定 | ||
F5.13 | VI下限值 | 0.00V | 用根戶可據實際要求更改 |
F5.14 | VI下限對應設定 | 0.0% | |
F5.15 | VI上限值 | 5 | |
F5.16 | VI上限對應設定 | 100 | |
F5.17 | VI輸入濾波時間 | 0.10 | |
F5.18 | CI下限值 | 4 | |
F5.19 | CI下限對應設定 | 0.0% | |
F5.20 | CI上限值 | 20.0 | |
F5.21 | CI上限對應設定 | 100 | |
F5.22 | CI輸入濾波時間 | 0.10 |
七、綜合
數控車床變頻控制系統只是V11眾多應用案例其中之一。V11變頻器控制芯片采用高性能的美國生產的DSP芯片,運行速度快。作為國內高端變頻器,其卓越的品質與性能完全可以滿足實際應用需求。
附:V11變頻器在數控車床應用上實測數據:
1、數控車床配置
電機額定功率 | 電機額定電壓 | 電機額定電流 | 電機額定轉速 | 模擬信號 |
4KW | 380V | 8.8A | 1480 | 0~5V |
2、運行數據
變頻器型號 | 變頻器額定功率 | 電機運行頻率 | 加速時間 | 減速時間 | 直流制動 | 制動頻率 | 制動電流 | 制動時間 | 停機電流 | 制動效率 |
V11 | 4KW | 90HZ | 0.5S | 0.5S | 開 | 0.5HZ | 60% | 2S | 8.9A | 準時制動 |
3、停機電流與低頻力矩
變頻器型號 | 停機電流(加減速時間設置) | 低頻力矩 | ||
1秒 | 0.3秒 | 0.1秒 | ||
V11 | 9.5A | 10.6A(準時制動,平滑啟停) | 11.6A(母線電壓平穩,準時制動) | 0.5HZ時,100%額定轉矩 |