近年来,随着经济的快速发展,机床工业也有了飞跃的发展:体现在新技术的广泛应用和企业效益的明显改善。目前机床行业的消费主流是数控机床。从国内外市场对数控机床的需求来看,以后数控机床市场具有以下特征:一是经济型数控机床是以后的主流产品。二采用新技术,降低成本,提高产品稳定性是企业生存的关键。下面我们以机床拖动方面采用变频调速来说说ZYDL变频器在该行业的应用情况:
一 原机床的主轴传动特点: 一般情况下机床的拖动系统是由电机带动齿轮箱来传动和调速的。它具有以下特点: 1.原系统概况 A负载—恒功率性质 齿轮箱变速时,转矩的变化与转速的变化成反比。若不计齿轮箱的损耗,则在全功率范围内,都具有恒功率的特点。 1)转速档次 调速箱有8档转速:75、120、200、300、800、1200、1500,2000r/min。 2)电动机的主要额定参数 额定容量:3.7kw 额定转速:1440r/min 负载特性:恒功率 3)控制方式由手柄组合的8个位置来控制四个离合器的分与合,得到齿轮的8种组合,从而得到8档转速。 B.低速时的过载能力强 低速时,拖动系统经齿轮箱降速后的额定转矩将远大于负载的最大工作转矩,有很强的过载能力。
二 应用变频器调速时的基本考虑: 1、变频调速的调节范围很广,一般通用型变频器都可以实现0—400HZ范围内无级调速。 2、考虑到机床要求具有较硬的机械特性。符合变频器+普通电机(或变频电机)传动具有机械特性硬的特点。一般在低频下都可以提供150%负载转矩的能力 3、考虑到机床需要在低速时具有强大过载能力。变频器可以提供150%的过载保护(60S),能够满足设备的要求。 4、使用变频调速后,可以简化齿轮变速箱等原有复杂的机械拖动机构,自动化程度高,操作简单,维修方便。 5变频器具有电压(DC0—5V,DC0—10V),电流模拟输入接口,可以与数控系统的控制信号很好的匹配。
三 中源变频器在该行业的具体应用情况 浙江坎门机床厂主要生产各类经济型简易数控机床,由于调速用的电磁离合器损坏率较高,了解到变频调速系统具有以上优点,故改用中源变频器实现变频调速。具体情况如下: 1.改造后系统构成:
A 在该系统中,变频器采用外部端子控制,数控系统发出的DC0-10V信号通过变频器的AN1——GND端子送入变频器,实现数字量设定转速对模拟量变频输出的控制。 电机转速的高低由数控系统输出的电压信号的大小来控制。 B 电机的正反向运行有外围通过变频器的OP6,OP7与CM端子实现控制。 C 各种保护信号通过变频器的TCTA常开触点来控制,可以实现过流,过压,过载,过热,负压,缺相等保护。 2.相关参数的设置: 根据数控系统和机床设计的要求,合适参数的设置能够能够提高原有产品性能:
AF111,F808用来调整电机的最高转速 BF114,F115用来调整电机达到最高转速需要的时间 CF513,F502用来调整电机在低速时输出力矩的大小,针对以上的参数设置,最终用户可以根据现场的实际需要作微量调整。 3.改造后与原来的性能对比 机床调速范围:0——-400HZ可调(大部分机床都在3000转以下工作) 加减速时间:0.1——-30S可调 加工速度:100—3000r连续可控 保护功能:完善,并有故障显示 过载能力:100%——180%可调 4.客户的实际使用效果:在实际加工转速下,经反复试验,完全符合设计要求,取得了令人满意的结果。现该产品2000年已批量生产,投放市场。 5.可能出现的问题——电压低引起变频器保护 2003年3月份一批机床发到宁波(客户用来生产气动工具零部件),3个月后客户打来电话说有10台变频器有故障保护(且只是白天跳保护)。公司派技术人员到现场查找故障原因,发现工作现场电压很低——输入电压仅仅AC310V(白天工作电压低),客户因对变频器保护原理不了解,只是认为机床有问题,客户要求更换变频器。针对此情况,技术人员向对方详细介绍了故障保护的原因,并协助客户购买了稳压设备,安装后没有任何问题——问题得到完美解决。再次验证了变频器完善的保护功能,同时也提醒了厂家对客户销售时应该注意的问题
四 结束语 坎门机床厂配套使用中源变频器多年来,产品质量一直很稳定,规模越来越大,企业效益越来越好。这再次证明了简易数控机床配套使用变频器的可行性和实用性,相信广大数控厂家会越来越多的认识到此问题——采用变频传动可靠性高,操作方便,投资少,见效快,性价比高。