藍(lán)海華騰變頻器應(yīng)用方案介紹(機(jī)床主軸開環(huán)驅(qū)動)
一、引言
目前國內(nèi)數(shù)控機(jī)床主軸伺服系統(tǒng)主要采用直流伺服系統(tǒng)，而部分采用交流調(diào)速的主軸伺服系統(tǒng)則全部依靠進(jìn)口，價格昂貴，其它異步機(jī)交流傳動系統(tǒng)盡大多數(shù)也采用進(jìn)口變頻器，主要是要求有較大的低頻轉(zhuǎn)矩，穩(wěn)速精度高，啟動，停機(jī)響應(yīng)快。國產(chǎn)變頻器大多采用V/F控制，由于轉(zhuǎn)速精度受轉(zhuǎn)差率及負(fù)載的影響，無法精確控制電動機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，存在著控制精度低、動態(tài)性能差、故障率高、控制功能少等缺點(diǎn)，而且進(jìn)步定子電壓的補(bǔ)償難以完全與負(fù)載匹配，低速轉(zhuǎn)矩不足。因此V/F控制變頻器尤其不適用于諸如數(shù)控機(jī)床主軸、伺服等要求高精度、快響應(yīng)的傳動機(jī)械。
二、藍(lán)海華騰變頻器的特點(diǎn)
藍(lán)海華騰的V5,V6系列變頻器采用先進(jìn)的無速度傳感器矢量控制技術(shù)，在開環(huán)矢量的方式下，0.25 HZ就能提供180％的啟動力矩，穩(wěn)速精度高，在開環(huán)矢量的方式下，可以達(dá)到±0.2％的穩(wěn)速精度。而且對于高速主軸電機(jī)，能達(dá)到較快的響應(yīng)速度，實(shí)現(xiàn)主軸電機(jī)的快速啟動，停機(jī)。特別是對與運(yùn)行頻率較低的電機(jī)，其啟動，停機(jī)的快速性更為明顯。
藍(lán)海華騰機(jī)床專用變頻器是建立在高性能無速度傳感器矢量控制技術(shù)平臺基礎(chǔ)上，同時結(jié)合機(jī)床行業(yè)應(yīng)用特點(diǎn)推出的一款專用變頻器，與其他品牌通用變頻器相比在機(jī)床應(yīng)用上具有以下重要優(yōu)點(diǎn)：
1、更強(qiáng)切削能力：在相同的條件下，V&T機(jī)床專用的變頻器比其他公司的變頻用具有更強(qiáng)的進(jìn)刀能力和切削深度（約1.3-1.5倍），可進(jìn)步機(jī)床的加工工效和產(chǎn)能，為機(jī)床和客戶帶來增值。
2、更快的急加速、急減速動態(tài)特性：V&T機(jī)床專用變頻器急加速、急減速動比其他公司的變頻器快約1.35倍，同樣可使機(jī)床具有更高的加工效率和產(chǎn)能。
3、更好的低速切削力和加工精度：V&T機(jī)床專用變頻器在0.25HZ穩(wěn)定可輸出150%的額定力矩，而其他公司到0.5HZ才能有力矩輸出且力矩有脈動不太平穩(wěn)；
4、超強(qiáng)的抗突變沖擊過載等能力：V&T機(jī)床專用變頻器有精確的電流環(huán)控制（其他公司沒有），在沖擊負(fù)載或電網(wǎng)等外界突變擾動時，變頻器更不易跳閘保護(hù)，能更好保證生產(chǎn)設(shè)備連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
5、工藝外觀：V&T機(jī)床專用變頻器的體積更緊湊，有利于設(shè)備的安裝空間的節(jié)省，造型更美觀，有利于提升系統(tǒng)的整體形象。
6、其它重要特性：V&T機(jī)床專用變頻器在矢量控制方式下可工到200HZ，在矢量化v/f控制方式下可達(dá)3000HZ，可為機(jī)床在更寬的工作范圍內(nèi)提供更高的切削能力和精度。
藍(lán)海華騰機(jī)床專用變頻器是建立在高性能無速度傳感器矢量控制技術(shù)平臺基礎(chǔ)上，同時結(jié)合機(jī)床行業(yè)應(yīng)用特點(diǎn)推出的一款專用變頻器，與其他品牌通用變頻器相比在機(jī)床應(yīng)用上具有以下重要優(yōu)點(diǎn)：
1、更強(qiáng)切削能力：在相同的條件下，V&T機(jī)床專用的變頻器比其他公司的變頻用具有更強(qiáng)的進(jìn)刀能力和切削深度（約1.3-1.5倍），可進(jìn)步機(jī)床的加工工效和產(chǎn)能，為機(jī)床和客戶帶來增值。
2、更快的急加速、急減速動態(tài)特性：V&T機(jī)床專用變頻器急加速、急減速動比其他公司的變頻器快約1.35倍，同樣可使機(jī)床具有更高的加工效率和產(chǎn)能。
3、更好的低速切削力和加工精度：V&T機(jī)床專用變頻器在0.25HZ穩(wěn)定可輸出150%的額定力矩，而其他公司到0.5HZ才能有力矩輸出且力矩有脈動不太平穩(wěn)；
4、超強(qiáng)的抗突變沖擊過載等能力：V&T機(jī)床專用變頻器有精確的電流環(huán)控制（其他公司沒有），在沖擊負(fù)載或電網(wǎng)等外界突變擾動時，變頻器更不易跳閘保護(hù)，能更好保證生產(chǎn)設(shè)備連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
5、工藝外觀：V&T機(jī)床專用變頻器的體積更緊湊，有利于設(shè)備的安裝空間的節(jié)省，造型更美觀，有利于提升系統(tǒng)的整體形象。
6、其它重要特性：V&T機(jī)床專用變頻器在矢量控制方式下可工到200HZ，在矢量化v/f控制方式下可達(dá)3000HZ，可為機(jī)床在更寬的工作范圍內(nèi)提供更高的切削能力和精度。
三、藍(lán)海華騰變頻器在機(jī)床上的應(yīng)用
藍(lán)海華騰的V5系列機(jī)床專用變頻在某客戶機(jī)床上的使用，解決了其進(jìn)口品牌變頻器無法解決的快速啟動，停機(jī)的要求，實(shí)現(xiàn)了客戶的要求。
系統(tǒng)原理圖：
使用對比結(jié)果：
| 變頻器品牌 | 啟動時間 | 停機(jī)時間 |
| 某進(jìn)口品牌變頻 | 7秒 | 6.8秒 |
| V&T變頻 | 5秒 | 3.2秒 |
注：以上測試為主軸從零速加速到4000r/min,和從4000r/min減速到零速的時間，電機(jī)的運(yùn)行頻率為200hz，外接制動電阻（1800w,50Ω），藍(lán)海華騰的變頻在啟動時可以達(dá)到更快的速度，但是客戶覺得太快了，所以降低了其啟動的速度。變頻器為7.5KW，主軸電機(jī)為7.5KW變頻電機(jī)。
| 功能碼 | 名稱 | 說明 | 用戶設(shè)定1 | 備注 |
| P9.01 | 電機(jī)極數(shù) | 參見電機(jī)銘牌 | ||
| P9.02 | 額定轉(zhuǎn)速 | |||
| P9.03 | 額定功率 | |||
| P9.04 | 額定電流 | |||
| P9.05 | 空載電流 | 旋轉(zhuǎn)自整定后會自行確定; | ||
| P9.15 | 自整定 | 最好將電機(jī)脫軸旋轉(zhuǎn)自整定 | 2 | |
| P0.03 | 控制運(yùn)行模式 | 有速度傳感矢量控制（閉環(huán)矢量） | 8 | |
| P0.04 | 開環(huán)主給定 | AI1通道 | 1 | 由數(shù)控系統(tǒng)給定 |
| P0.05 | 開環(huán)數(shù)字給定頻率 | 開環(huán)數(shù)字頻率給定從P0.05的基礎(chǔ)上開始疊加 | 0.00HZ | |
| P0.06 | 運(yùn)行命令給定 | 端子方式 | 1 | |
| P0.08 | 加速時間 | 用戶自己設(shè)定 | 1S | 根據(jù)現(xiàn)場情況而定 |
| P0.09 | 減速時間 | 1S | ||
| P0.11 | 最大輸出頻率 | 100 | 10V對應(yīng)的最大 頻率 | |
| P0.13 | 上限頻率 | P0.13=P0.11; | 100 | |
| P3.09 | 防反轉(zhuǎn)選擇 | 答應(yīng)反轉(zhuǎn) | 0 | |
| P5.00 | 正轉(zhuǎn)運(yùn)行 | 一般設(shè)定在X1,若電機(jī)運(yùn)行方向不對,請將任意靠近的電機(jī)兩相端子接線互換 | 2 | |
| P5.01 | 反轉(zhuǎn) | 3 | ||
| P5.02 | 定位使能端子 | 40 | ||
| P5.03 | 定向停止位置選擇端子1 | 41 | ||
| P5.04 | 定向停止位置選擇端子2 | 42 | ||
| P3.05 | 減速停車 | 0 | ||
| P6.00 | 模擬曲線設(shè)定 | AI1模擬曲線設(shè)定 | 0000 | |
| P6.04 | 曲線1輸進(jìn)點(diǎn)A1對應(yīng)的給定頻率f1 | 100HZ | ||
| P7.00 | Y1端子輸出功能選擇 | 定位完成輸出信號; | 40 | |
| P7.02 | 繼電器端子輸出功能選擇 | 故障輸出信號 | 14 | |
| PA.09 | 能耗制動已使用 | 能耗制動選擇 | 1 | 假如要用制動電阻必須要設(shè)定 |
| PA.10 | 能耗制動使用時間 | 100S | ||
| PA.11 | 制動單元動作電壓 | 750V | ||
| Pd.01 | 速度環(huán)比例增益1 | 留意：假如在閉環(huán)矢量調(diào)好的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，可適當(dāng)把增益設(shè)小。但必須確保電機(jī)軸和編碼器軸連接的皮帶是緊的。 | 5 | |
| Pd.02 | 速度環(huán)積分增益1 | 0.2 | ||
| Pd.03 | 速度環(huán)比例增益2 | 5 | ||
| Pd.04 | 速度環(huán)積分增益2 | 0.15 | ||
| Pd.05 | ASR切換頻率 | 5HZ | ||
| Pd.19 | ASR輸進(jìn)濾波時間 | 0.5S | ||
| Pd.20 | ASR輸出濾波時間 | 0.5S | ||
| Pd.21 | 編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)（閉環(huán)矢量） | 1024 | 根據(jù)編碼器銘牌 | |
| Pd.22 | 編碼器方向選擇 | 根據(jù)現(xiàn)場情況而定 | ||
| Pd.23 | 編碼器斷線檢測時間/td> | 2S | ||
| Pd.24 | 電機(jī)和編碼器的轉(zhuǎn)速比 | 電機(jī)轉(zhuǎn)速/編碼器轉(zhuǎn)速=i | 1.2 | |
| H0.01 | 定向停止位置1 | 根據(jù)現(xiàn)場情況而定 | ||
| H0.02 | 定向方向選擇 | 有0、1、2三種可選（具體解釋請查看M0非標(biāo)說明書） | 根據(jù)現(xiàn)場情況而定 | |
| H0.03 | 定向速度 | （具體解釋請查看M0非標(biāo)說明書） | 15HZ | 根據(jù)現(xiàn)場情況而定 |
| H0.04 | 定位完成范圍/td> | 5 | 根據(jù)現(xiàn)場情況而定 | |
| H0.05 | 定位完成時間 | 0.1S | 根據(jù)現(xiàn)場情況而定 | |
| H0.06 | 位置環(huán)增益 | 2 | 根據(jù)現(xiàn)場情況而定 | |
| H0.07 | 定向停止位置2 | 根據(jù)現(xiàn)場情況而定 | ||
| H0.08 | 定向停止位置3 | 根據(jù)現(xiàn)場情況而定 | ||
| H0.09 | 定向停止位置4 | 根據(jù)現(xiàn)場情況而定 | ||
| H0.10 | 位置選擇端子確定時間 | 0.010S | 根據(jù)現(xiàn)場情況而定 | |
| H0.11 | 定向脈沖顯示 | 根據(jù)現(xiàn)場情況而定 |
四、結(jié)束語
藍(lán)海華騰變頻器以其卓越的性能和極高的性價比，在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用上迅速崛起，完全能取代進(jìn)口的變頻，甚至能表現(xiàn)出比進(jìn)口品牌變頻 器更高的性能，不僅能達(dá)到客戶系統(tǒng)的要求，而且能給客戶節(jié)省本錢,為客戶創(chuàng)造更多的效益。
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