前言
由深圳微能科技有限公司強勢推出的一款高性能無感矢量型變頻器產(chǎn)品—WIN-VB系列，具備進口產(chǎn)品所擁有的諸多優(yōu)異功能和小巧的外形，是眾多OEM客戶配套和電氣節(jié)能工程的最佳選擇之一。WIN-VB高性能無速度傳感器矢量控制變頻器的特點：它是一款采用正弦波SPWM、無速度傳感器矢量控制方式的靈巧、智能型變頻器，可實現(xiàn)三種優(yōu)秀的V/F、V/F+PG、SVC控制模式；雙額定負載特性選擇（恒轉(zhuǎn)矩和遞減轉(zhuǎn)矩）；內(nèi)置PID、簡易PLC計時功能；多達17段多段速度控制；脈沖輸出、多功能端子輸出功能；內(nèi)置RS-485MODEBUS通訊功能；內(nèi)置PG卡可進行高精度的速度閉環(huán)控制；可在線監(jiān)視及調(diào)整多種參數(shù)；超強的200%的過載能力；15K的高載波超靜音穩(wěn)定運行；采用對話式LCD鍵盤，中、英文顯示可切換；啟動轉(zhuǎn)矩高，具有自動轉(zhuǎn)矩提升、自動轉(zhuǎn)差補償、參數(shù)拷貝及電機參數(shù)自學習等高級功能；出色的節(jié)能運行功能可最大限度提高電機功率因數(shù)及效率。下面介紹WIN-VB產(chǎn)品幾個優(yōu)異功能在三個場所的使用情況：
一、在高速數(shù)控雕銑機上的應用
高速數(shù)控雕銑機以其極高的靜態(tài)、動態(tài)、熱穩(wěn)定剛度、精度、響應速度快等性能，現(xiàn)已廣泛應用于鋁手板、小型鋼模、紫銅電極各類鋼模鋁合金產(chǎn)品，以及非金屬產(chǎn)品的加工。使產(chǎn)品小批量，精細快速加工成為可能，通過CNC編程可完成復雜的加工過程，加工的材料達數(shù)十種，使用的雕刻刀具達近百種。因此，隨著新技術(shù)的革新其應用范圍還將不斷擴大。
電腦雕銑機由計算機，雕銑機控制器(以西門子、三菱為主)和雕銑機主機三部分組成。其工作原理是：通過計算機內(nèi)配置的專用軟件進行設(shè)計和排版，并由計算機把設(shè)計與排版的信息傳送至雕銑機控制器中，再由控制器把這些信息轉(zhuǎn)化成能驅(qū)動步進電機或伺服電機的脈沖信號，控制雕銑機主機生成X,Y,Z三軸的雕銑走刀路徑，同時，雕銑機上的高速旋轉(zhuǎn)雕銑頭，通過按加工材質(zhì)配置的刀具，對固定于主機工作臺上的加工材料進行加工，實現(xiàn)自動化作業(yè)。
1、雕銑機的功能需求
□控制方式選擇任意V/F控制，多段VF曲線。
□需要端子控制作為命令源，二線式端子控制：只需一個正轉(zhuǎn)命令FWD（主控板端子 1）。
□頻率源為模擬量設(shè)定（電腦控制板輸出0～10VDC），只需要從VIN口輸入頻率指令即可。
□最高運行轉(zhuǎn)速一般在24000r/min，換算變頻器的運行頻率為400Hz（2級的高速電機），最低的加工轉(zhuǎn)速為2000r/min。
□加速和減速時間根據(jù)客戶自身需求，一般在10～15s，柔性S型加減速控制能使機床更好地滿足高精度加工要求，特別是在高速加工中，加減速控制功能就顯得尤為重要，在CNC裝置中，為了保證機床在起動或停止時不產(chǎn)生沖擊、失步、超程或振蕩，必須對進給電機的脈沖頻率或電壓進行加減速控制，即在機床加速起動時保證加在伺服電機上的脈沖頻率或電壓逐漸增加，而當機床減速停止時保證加在伺服電機上的脈沖頻率或電壓逐漸減小。因運行的轉(zhuǎn)速比較高，所以變頻器需要帶制動電阻。
□需要故障信號輸出信號和故障復位信號（主控板端子3和端子4輸入）。
2、雕銑機的性能需求
□全速度范圍內(nèi)速度波動小。
□低速力矩大，可以保證低轉(zhuǎn)速切削。
□加減速的時間盡量短。
我們最低的加工轉(zhuǎn)速可以在300r/min以下。微能公司的9GVB矢量型變頻器可以做多段V/F曲線，可以很好的控制高低速的不同轉(zhuǎn)矩提升，因此能很好的滿足高速雕銑機上述要求。
3、變頻器的使用
具體的調(diào)試參數(shù)(針對額定頻率400Hz，額定電壓380V，額定轉(zhuǎn)速24000)：
Sn-67 0：控制模式（V/F）
Sn-04 1：外部端子命令通道
Sn-05 1：外部VIN主速給定
Cn-02 400：最大頻率Hz
Cn-18 400：上限頻率Hz
Bn-01 20～30s：加速時間
Bn -02 20～30s：減速時間
電機參數(shù)根據(jù)高速電機銘牌輸入。
Sn-02 15：多點V/F曲線的設(shè)定
Cn-07 V/F頻率點1 0.0Hz
Cn-08 V/F電壓點1 2 .0~ 4.0%
Cn-05 V/F頻率點2 100.0Hz
Cn-06 V/F電壓點2 26.0~30.0%
Cn-02 V/F頻率點3 300.0HZ
Cn-03 V/F電壓點3 75.0~80.0%
根據(jù)實際情況進行適當調(diào)整V/F曲線各個點的電壓、頻率設(shè)定值，可保證雕銑機在高速工作不過流。
二、在外圓磨床的應用
標準機械加工所使用的外圓磨床，砂輪電動機均按傳統(tǒng)電機降壓啟動，滿速運行。在電網(wǎng)電壓發(fā)生波動時，砂輪和工件的磨擦負載大小就會不斷的變化，就會影響到電動機的轉(zhuǎn)速誤差，進而影響到加工精度和產(chǎn)品的合格率，造成不必要的原材料和人力、電能的浪費，增加了用戶的生產(chǎn)成本。標準砂輪電動機只有一種加工速度，難以適應不同工件大小所要求的不同加工相對線速度，難于保證加工工件的加工精度。因此，從提高產(chǎn)品加工質(zhì)量和加工效率，節(jié)約能源等方面考慮，將現(xiàn)階段交流電機最優(yōu)秀的交流驅(qū)動技術(shù)--矢量變頻調(diào)速技術(shù)應用于外圓磨床中，將使產(chǎn)品表面光潔成像度、成品合格率大為提高，可以收到非常滿意的效果。
1、 外圓磨床的負載特性
由于在機械加工行業(yè)中，外圓磨床所加工的產(chǎn)品種類繁多，工件大小尺寸不同，要求加工精度各異，相對的要求砂輪轉(zhuǎn)速與主軸的線速度不同，單純的調(diào)整主軸的轉(zhuǎn)速來滿足工件的加工線速度，很難調(diào)整到理想狀態(tài)。又由于軸、桿類在加工過程中所產(chǎn)生的應力彎曲，在磨削過程中會產(chǎn)生砂輪進給的力矩不恒定，這樣就帶來砂輪輸出轉(zhuǎn)速、力矩不同的變化，相應的會使工件產(chǎn)生振動、燒糊等現(xiàn)象，磨削精度很難保證，由此造成生產(chǎn)效率低，精品率低等現(xiàn)象。
根據(jù)不同的軸桿類直徑的大小，主砂輪電動機的轉(zhuǎn)速等于砂輪輸出的轉(zhuǎn)速，磨削力的大小取決于砂輪電動機的輸出轉(zhuǎn)矩。在驅(qū)動工件旋轉(zhuǎn)的主軸電動機的高速階段，相對于砂輪輸出轉(zhuǎn)速不變，所加工的工件直徑小，磨削進給少；加工大直徑，長軸類工件時，工件旋轉(zhuǎn)的電動工作在低速階段，砂輪進給量大，砂輪磨削力也在變大，電動機很難在恒轉(zhuǎn)矩/恒速度下運行。速度的變化就產(chǎn)生了如振刀紋、燒糊紋，影響加工精度。通過WIN-VB變頻器工作在無感矢量模式下，驅(qū)動電動機實現(xiàn)無級調(diào)速，其強有力的轉(zhuǎn)矩輸出特點恰能彌補上述缺陷。
2、變頻器的使用原理
考慮砂輪啟動時的慣性，變頻器啟動時間設(shè)定為10S，停止時間設(shè)定為12S，可通過設(shè)定直流制動功能，使主砂輪電動機快速停止下來。根據(jù)不同類型的砂輪啟動力矩可在50%～80%調(diào)節(jié)設(shè)定。主砂輪電動機的速度可通過外接可調(diào)電位器調(diào)節(jié)頻率，根據(jù)工件直徑不同的適應進行速度調(diào)整，因受電動機高速時的機械強度、噪音、振動等因素的限制，電動機最高頻率設(shè)定為60HZ；因低速時電動機散熱效果差，考慮工件旋轉(zhuǎn)的變速因素和實際最大加工工件尺寸，最低頻率設(shè)定為30HZ，基準頻設(shè)定為50HZ。由負載特性分析可知，高速階段50HZ以上為恒功率性質(zhì)，低速段50HZ以下為恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)，且低轉(zhuǎn)速時負載要求轉(zhuǎn)矩大，過載能力強。在電動機基準頻率以上工作時，采用恒壓變頻調(diào)速。由電動機理論可知，當電壓不變，頻率增大時，電動機每極下的磁通隨著頻率的增大而減??；當電動機電流為額定電流時，最大允許輸出轉(zhuǎn)矩減小，容許輸出功率不變，屬恒功率調(diào)速，適用于恒功率負載?；l以下為保證電動機每極下磁通不變，當電動機的電流為額定電流時，電動機容許輸出轉(zhuǎn)矩不變，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，適用于恒轉(zhuǎn)矩負載。但當速度較低時因電動機內(nèi)阻不可忽略，若仍保持V/F為常數(shù)，則電動機轉(zhuǎn)矩將減小，無法滿足低速時負載要求的轉(zhuǎn)矩大，過載能力強的性能，因此采用WIN-VB變頻器所具有的轉(zhuǎn)矩自動補償功能，選擇補償后的V/F曲線加以修正。或者變頻器選擇工作在無感矢量模式下，在對電機自學習后建立電機的數(shù)學模型，也可達到系統(tǒng)所要求的控制要求。
3、變頻器接線圖及參數(shù)設(shè)置
參數(shù)設(shè)定
Sn-04 1：外部端子命令通道
Sn-05 1：外部VIN主速給定
Cn-06 2: 全領(lǐng)域直流制動停止
Cn-08 1: 禁止反轉(zhuǎn)
Sn-67 0/1：控制模式（V/F模式或SVC模式）
Cn-02 60：最大頻率Hz
Cn-18 60：上限頻率Hz
Cn-40 2.0秒：轉(zhuǎn)差補償控制
Cn-61 1.00：轉(zhuǎn)差補償增益
Bn-01 10s：加速時間
Bn-02 12s：減速時間
Bn-11 1:自動轉(zhuǎn)矩提升增益
4、使用變頻器時的注意事項及優(yōu)點
磨削砂輪平衡的精度需提高：如電動機在額定轉(zhuǎn)速上運行時，為了減小高速時的振動，應提高電動機轉(zhuǎn)子和砂輪的動平衡度，并加以校正。低速時的散熱情況：因電動機為自冷風扇方式散熱冷卻，低速時散熱條件變差，而負載轉(zhuǎn)矩較大，電動機溫度會增加，因此最低轉(zhuǎn)速的設(shè)定以電動機表面溫差不超過容許值為依據(jù)。 變頻器的參數(shù)設(shè)定項目重要需將反轉(zhuǎn)、最高頻率、失速等功能鎖定，防止可能發(fā)生的事故。
使用了WIN-VB矢量變頻器后，可任意加工大小不一、精度要求不同的各種工件，以前電機在高速工作時產(chǎn)生的震動及噪音明顯減小，砂輪出力恒定，在調(diào)速過程中產(chǎn)生振刀紋、燒糊紋變少，延長了砂輪片壽命，保證了產(chǎn)品的良好加工品質(zhì)。
三、在自動扶梯上的應用
自動扶梯和自動人行道在酒店、商場、地鐵、火車站、會館、機場等公共場所應用的非常普遍，在方便顧客和提高服務(wù)質(zhì)量等方面起到了相當重要的作用。但實際的情況是客流量不均勻，甚至經(jīng)常出現(xiàn)空轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，浪費了大量的電能，同時也使扶梯配件（電機、減速箱、傳動鏈條、扶手帶）磨損嚴重，提高了用戶的運營和維護成本。因此對其進行節(jié)能改造是十分有意義的。
1、 控制原理及要求
自動扶梯的動力由單速交流電機拖動，經(jīng)減速機后輸出，運行速度一般在0.5M/S。在保證改造后不對扶梯運行產(chǎn)生任何負面影響的情況下，通過紅外傳感器感應人體信號，來控制觸發(fā)變頻器，在有人時扶梯工作在正常速度下，沒人時扶梯工作在低速或停止。
系統(tǒng)的要求是：變頻器在啟動、運行時平穩(wěn)，加速性能好，啟動轉(zhuǎn)矩大，過載能力強，保證原有的舒適性。并自帶工/變頻轉(zhuǎn)換，在變頻器出現(xiàn)故障時可自動轉(zhuǎn)換到原系統(tǒng)運行，確?，F(xiàn)場運行正常。
2、方案實現(xiàn)：
1）、應用變頻器多段速度控制功能，并設(shè)定主速頻率（低速），多段速度1（高速運行）。
2）、需安裝2對紅外傳感器在進、出口處，控制變頻器工作，可實現(xiàn)上行、下行控制，有客流時工作在正常速度，無客流時工作在低速或停止。
3）、應用變頻器內(nèi)置計數(shù)器功能，變頻器被觸發(fā)后開始工作在正常速度并計數(shù)，計數(shù)到達后進入低速運行或停止；如在計數(shù)過程中紅外傳感器重新被觸發(fā)，則計數(shù)重新開始，如此循環(huán)。
4）、在下行過程中電機有時處在發(fā)電狀態(tài)，需加制動電阻，可保證安全運行。
3、參數(shù)設(shè)定
An-01 現(xiàn)場設(shè)定：低速
An-02 50：高速
Bn-01 3S：加速時間
Bn-02 5S：減速時間
Bn-37 現(xiàn)場設(shè)定：計時功能接通（ON）延時時間
Bn-38 現(xiàn)場設(shè)定：計時功能接通（OFF）延時時間
Sn-04 1：運轉(zhuǎn)指令選擇
Sn-05 1：主速指令選擇
Sn-25 2：多段速度
Sn-27 9：計時器功能輸入
Sn-67 1：無傳感器矢量控制模式
方案示意圖
動作示意圖
4、調(diào)試注意事項及優(yōu)點
1）Sn-66設(shè)為1，電機自學習有效，電機參數(shù)Cn-09至Cn-13根據(jù)電機銘牌輸入。
2）加減速時間需設(shè)定合適，保證在乘客登上扶梯前已起動完畢。
3）變頻器具有完善的過流、過熱、過載、過壓等二十幾種保護功能，無憂調(diào)試，可有效保證系統(tǒng)安全運行。
4）工/變頻轉(zhuǎn)換回路與原系統(tǒng)正確互鎖連接，在變頻器故障時可切換回原系統(tǒng)繼續(xù)工作。
5）確保紅外傳感器安裝正確、牢固。
WIN-VB變頻器工作在無傳感器矢量模式下，在低速下起動轉(zhuǎn)矩強勁有力，響應速度快，過載能力強，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)精度高，在0.5HZ其輸出轉(zhuǎn)矩可達150%的額定轉(zhuǎn)矩。且消除了電機在起動時的沖擊，減小了扶手帶等傳動配件的磨損，延長了設(shè)備的壽命，工作安全、可靠。變頻器在起動、停止、速度轉(zhuǎn)換過程中速度平穩(wěn)、順暢，舒適度好，完全滿足電梯工作要求。
調(diào)試提示：
關(guān)于提高微能WIN-VB高性能無感矢量型變頻器在無感矢量控制模式下，低頻轉(zhuǎn)矩的幾個參數(shù)設(shè)定的說明：
1）Bn-11參數(shù)：此值調(diào)大時，起動轉(zhuǎn)矩可以增大，但參數(shù)設(shè)定過大會造成電機電流過大、電機振動。
2）Cn-02~Cn-08參數(shù)：在運行頻率在3HZ以下時，適當提高V/F曲線電壓，可以得到比較大的轉(zhuǎn)矩。但V/F曲線電壓設(shè)定過高容易造成變頻器故障。此參數(shù)組應合理設(shè)定。
3）Cn-57~Cn-60參數(shù)：適當提高Cn-59參數(shù)值可以得到較大的轉(zhuǎn)矩。Cn-57、Cn-60應組合起來調(diào)節(jié)，即在力矩不夠時，適當調(diào)高Cn-57的值，如果此時輸出電流太大，則應適當降低Cn-60的值，使輸出電流得到控制。Cn-57的值不應調(diào)節(jié)過高，否則會出現(xiàn)起動電流不大，但帶上重負載會出現(xiàn)電流過大的情況。因此，這兩個參數(shù)值最好以現(xiàn)場調(diào)試為準，上面列出的參數(shù)值僅作為參考。Cn-58、Cn-59的參數(shù)值適當調(diào)大也可以增加電機的轉(zhuǎn)矩。
4）Cn-61參數(shù)：此參數(shù)用于調(diào)整電機轉(zhuǎn)速，當電機轉(zhuǎn)速低于設(shè)定值時，調(diào)高此值；當電機轉(zhuǎn)速高于設(shè)定值時，調(diào)低此值。
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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