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深圳普传变频器在数控车床主轴上的应用 作者：闫光强 摘 要：本文主要介绍深圳普传变频器在数控车床主轴上的应用。 关键词：变频器 数控车床 机床主轴 1 引言 数控机床的发展水平和在金属切削机床中所占的百分比，是衡量一个国家工业发展水平 和制造水平的一个重要标志。数控车床是数控机床中的重要一种。经过多年的发展，国内数 控车床已经发展出平床身，斜床身等多种规格，并且在制造业中广泛应用。目前数控车床的 主轴已经广泛采用变频调速控制，甚至异步伺服控制，大大提高了加工效率。本文主要阐述 普传变频器在平床身数控车床上的应用。 2 平床身数控车床主轴的要求简介 主轴是车床上的重要组成部分，主轴的转速以及转矩对于加工效率，加工工件的范围以 及工件的加工精度，都起着至关重要的 用。普通车床采用普通交流异步电机以及齿轮箱传 动，实现多档有级变速，切换转速时，一般需要停止主轴通过换挡来实现。为提高效率，数 控车床采用变频调速技术，大大简化了齿轮箱，实现了无级调速。 6136 型数控车床主轴电动机参数如下： 选用电机型号：VFG132A-50-5.5 额定功率:5.5kW; 额定频率:50Hz; 额定电压:380V; 额定电流:13A; 额定转速:1400r/min; 机械传动比:2:3; 加工材料:45#钢; 实际测试性能指标: 主轴转速:200r/min(变频器运行频率9～10Hz); 主轴转速:450r/min(变频器运行频率22Hz 左右)的进刀性能及速度。 3 普传变频器特点 选用普传变频器PI7600,具有如下特点 ⑴ 控制系统为基于DSP 的高性能矢量控制变频器，波形产生方式为异步空间矢量PWM， ⑵ 提供标准的DC 0～10V 范围可调整，DC 0～20mA 范围可调整，能够 大多数数控系统接 口兼容，通用性强; ⑶ 电压允许波动范围：±15%；频率允许波动范围：±5% ⑷ 过载能力：额定电流150%－1 分钟，额定电流200%－0.1 秒 ⑸ 转差补偿：0～10%，自动转差补偿 ⑹ 提供多功能的输出端子信号，多达6 路输出信号，每路有32 种信号可供选择 4 变频器的连接与参数调整 客户选配电机为5.5KW/50Hz/380V，选用变频器型号为PI76005R5G3，制动电阻 780W/75 Ω 变频器V2/V3 端子提供 数控系统速度模拟量，V2 接数控系统模拟量接口正信号，V3 接 负信号，信号为0-10V 模拟电压信号，控制主轴转速。FWD/REV/COM 为变频器的正转/反转 信号端子，通常由数控系统发出正转信号FWD 或者反转REV，来驱动中间继电器，中间继电 器的常开接点接入变频器FWD/COM 或者REV/COM，从而控制变频器的正反转。 调试参数： 1、电机参数调整 （按照电机铭牌设置） 电机参数调整应该在设置电流环参数之前。 b00 ＝2 ，4 极电机 b01 ＝13，电机额定电流13A，该参数设定后，电流环参数和电机参数会自动设置为Y 系列 4 极电机的参数，所以设定后如需更改，请相应修改电流环参数和电机参数。 b02 ＝380V，电机额定电压380V b03 ＝1400rpm，电机额定转速 1400rpm b04 ＝50Hz ，电机额定频率 b10 ＝2500 ，PG 脉冲数 （按照编码器铭牌设置） b12 ，PG 旋转方向，需要手动测试确定。 特别需要注意，由于矢量控制需要提供电机参数 （阻抗），变频器提供电机参数自整定功能 b13 ，选择 b13=1 ，通过面板运行键，变频器会自动运行。自动运行过程中，除了计算出电 机参数以外，还能够检测出空载电流，这几个参数对于矢量控制能够表现出 高的性能非常 重要，这个过程会持续十几秒钟时间。在执行自整定功能前，一定要确认电机侧是否没有任 何连接，包括减速皮带。 2 、PG 方向确定和电机方向确定 PG 的方向需要手动测量 F01 ＝2 ，带PG 矢量控制模式 F02 ＝5Hz，给定频率5Hz F09 ＝5S，加速时间5S F 10＝5S，减速时间5S 手动运行，如果电机可以正常运行到5Hz，表示b 12 PG 旋转方向设定正确。 如果电机只能运行在1Hz 以下，表示PG 旋转方向需要更改。 电机方向确定 给定正转运行命令 如果电机正转，表示电机方向设定正确。 如果电机反转，表示电机方向 命令方向相反，需要更改端子的命令，将