机床主轴应用
ACI V11变频器在数控车床主轴控制方案
一、数控车床作业现场相片
二、数控车床系统加工作业基本要求
1、切削精度高
2、稳定度高,加工复杂、加工不规则形状零件时要求合格率高
3、柔性高,冲击小,要求控制系统响应速度快
4、生产率高
三、V11变频控制系统配置及原理图
1、控制系统配置
①V11变频器 ②主轴电机 ③传动部分 ④数控操作系统 ⑤编码器 ⑥驱动器(PG卡)
(备注:装编码器、PG卡为可选件,根据零件加工工艺要求是否选用闭环矢量控制系统。)
2、系统原理图:
四、V11变频控制系统优势
1、完全满足数控车床生产率高、切削精度高、稳定性好、、柔性高、冲击小响应速度快的要求。
2、V11采用矢量控制模式,动态响应速度非常快,使电机主轴能高速稳定运行。
3、满足复杂、不规则形状零件加工工艺要求,在低频状态下(1Hz左右),可以保持100%的输出转矩,从而保证主轴在低频状态下稳定运行。
4、加减速时间最小可设定为0.1秒,实现快速正反转运行。
5、抗干扰能力强,通过严格CNC综合测试,不会对系统造成任何干扰。
6、速度精度高,低速时速度变化率小,运行平稳。
五、数控车床系统特性及接线原理图
1、数控车床系统通过两路信号控制车床主轴转动:一路是模拟电压信号0~10V输入,另一路是模拟电流信号4~20mA输入。
2、系统要求车床主轴能够快速正反转切换运行。
3、基本接线原理图:
六、V11变频控制系统主要操作步骤及参数设置表
1、电机与负载脱离,启动变频器,进行电机参数自学习(需正确输入电机铭牌参数)。
2、选择无感矢量控制模式(SVC),然后正确输入系统所需各项参数。
3、具体参数设置如下表:
功能码 | 功能说明 | 设定值 | 功能备注 |
F0.00 | 控制模式选择 | 0 | 选择无速度传感器的矢量控制(开环SVC矢量控制) |
F0.01 | 启停信号选择 | 1 | 外部端子启停 |
F0.03 | 频率源选择 | 2 (VI) | (用户可自己选择)模拟电压信号 |
F0.10 | 最大输出频率 | 100HZ | 由用户要求设定 |
F0.12 | 运行频率上限 | 100HZ | |
F0.18 | 加速时间1 | 0.5S | |
F019 | 减速时间1 | 0.5S | |
F1.06 | 停机直流制动频率 | 0.5HZ | 需外加制动电阻 |
F1.07 | 停机直流制动等待时间 | 0 | |
F1.08 | 停机直流制动电流 | 60 | 需外加制动电阻 |
F1.09 | 停机直流制动时间 | 2S | |
F2.01 | 电机额定功率 | 4KW | 电机铭牌参数 |
F2.02 | 电机额定频率 | 50HZ | |
F2.03 | 电机额定转速 | 1460 | |
F2.04 | 电机额定电压 | 380V | |
F2.05 | 电机额定电流 | 8.8A | |
F2.11 | 电机参数辨识 | 1 | 选择电机完整辨识(需脱离负载) |
F3.06 | VC转差补偿系数 | 由用户要求设定 | |
F3.07 | 转矩上限设定 | ||
F5.13 | VI下限值 | 0.00V | 用根户可据实际要求更改 |
F5.14 | VI下限对应设定 | 0.0% | |
F5.15 | VI上限值 | 5 | |
F5.16 | VI上限对应设定 | 100 | |
F5.17 | VI输入滤波时间 | 0.10 | |
F5.18 | CI下限值 | 4 | |
F5.19 | CI下限对应设定 | 0.0% | |
F5.20 | CI上限值 | 20.0 | |
F5.21 | CI上限对应设定 | 100 | |
F5.22 | CI输入滤波时间 | 0.10 |
七、综合
数控车床变频控制系统只是V11众多应用案例其中之一。V11变频器控制芯片采用高性能的美国生产的DSP芯片,运行速度快。作为国内高端变频器,其卓越的品质与性能完全可以满足实际应用需求。
附:V11变频器在数控车床应用上实测数据:
1、数控车床配置
电机额定功率 | 电机额定电压 | 电机额定电流 | 电机额定转速 | 模拟信号 |
4KW | 380V | 8.8A | 1480 | 0~5V |
2、运行数据
变频器型号 | 变频器额定功率 | 电机运行频率 | 加速时间 | 减速时间 | 直流制动 | 制动频率 | 制动电流 | 制动时间 | 停机电流 | 制动效率 |
V11 | 4KW | 90HZ | 0.5S | 0.5S | 开 | 0.5HZ | 60% | 2S | 8.9A | 准时制动 |
3、停机电流与低频力矩
变频器型号 | 停机电流(加减速时间设置) | 低频力矩 | ||
1秒 | 0.3秒 | 0.1秒 | ||
V11 | 9.5A | 10.6A(准时制动,平滑启停) | 11.6A(母线电压平稳,准时制动) | 0.5HZ时,100%额定转矩 |