【摘要】本文主要介紹臺達C200變頻器驅動(dòng)高速主軸電機在雕刻機上的應用。

   【關(guān)鍵字】C200變頻器；高速主軸；雕刻機

   隨著(zhù)制造業(yè)的發(fā)展，五金、廣告制品加工等行業(yè)對高速高精度雕刻機的需求與日俱增，而適合驅動(dòng)高速電主軸的驅動(dòng)器也在不斷發(fā)展，電主軸通常采用變頻調速方法，其驅動(dòng)控制特性為恒轉矩驅動(dòng)，輸出功率和轉速成正比，基頻以上的調速也在越來(lái)越多的場(chǎng)合得到應用。

   高速主軸電機能夠實(shí)現高速運轉，除了憑借電機本身優(yōu)秀的高速特性，還需要有一臺能夠驅動(dòng)其穩定運行的高頻輸出變頻器。臺達C200系列變頻器是包含高頻輸出功能的通用變頻器，豐富的功能和良好的驅動(dòng)適應性使它在多種應用場(chǎng)合表現出色。

   本文將介紹C200變頻器高頻輸出功能應用在某廠(chǎng)牌雕刻機所配置的主軸驅動(dòng)系統，變頻器在900Hz加工工件，達到完美效果。

  調試設備我國華南某品牌雕刻機，主軸電機為國產(chǎn)高速主軸，該電機極數為4極，功率5.5kW（VFD055CB43A-20），額定電壓380V，額定頻率450Hz，額定轉速13500rpm,最高輸出轉速27000rpm，用戶(hù)對變頻器調試的要求為：主軸工作在速度開(kāi)環(huán)平穩啟動(dòng)的前提下，電機轉速達到27000轉重載切削測試。

  下面將介紹C200在雕刻機電主軸的調試過(guò)程。
 
                 
                              圖1 變頻器主回路配線(xiàn)圖

  調試步驟：

（1）變頻器上電前，檢查配線(xiàn)是否正確，接地布線(xiàn)是否良好可靠；
（2）00-02=9恢復出廠(chǎng)設置（基底頻率50Hz）；
（3）檢查機種代碼00-00是否與機型相符；
（4）基本參數設置：VF控制模式是依照電機本身適用的VF曲線(xiàn)對變頻器進(jìn)行參數設置，最終達到變頻器輸出電壓頻率曲線(xiàn)符合電機的VF特性。
01-00=900 最高操作頻率900Hz（設置前需確定當前變頻器為高頻版本）；
01-01=450 電機額定頻率450Hz；
01-02=380 電機額定電壓380V；

  高速電主軸帶載工作時(shí)，一般需要作過(guò)轉矩限制或電流限制，以確保主軸不會(huì )因過(guò)轉矩或電流過(guò)大而損壞，所以一般在機器運轉前需要設置保護參數：

06-06 出現過(guò)轉矩OT1報警后，立刻停止運轉
06-07 過(guò)轉矩報警電流準位
06-08=1 過(guò)轉矩時(shí)間準位1s
06-12 變頻器輸出最大電流限制
01-12=5 01-13=5 加減速時(shí)間均為5s

  參數設置完成。

  用監控軟件查看0~900Hz加速和減速運轉時(shí)的波形。
 
                 
                        圖2 加減速時(shí)的變頻器頻率命令、實(shí)際輸出頻率、DCBUS電壓波形

   由圖2中所示為電機加速、減速運轉時(shí)的波形，可見(jiàn)由于減速時(shí)電機回升能量造成變頻器直流母線(xiàn)電壓上升，觸發(fā)變頻器剎車(chē)電阻工作，直流母線(xiàn)電壓維持在可接受范圍內，說(shuō)明變頻器在快速加減速時(shí)能夠有效控制變頻器輸出，在剎車(chē)電阻的輔助下，保證了系統的安全正常運轉。

  本次調試也進(jìn)行了C200重載切削測試，相同機臺同樣測試條件下，5.5kW C200與臺達B系列5.5kW變頻器驅動(dòng)相同主軸電機，對切削工件效果進(jìn)行對比，發(fā)現切削效果沒(méi)有區別，C200驅動(dòng)主軸電機的加工性能與同文件B系列一致，C200變頻器在現場(chǎng)得到了用戶(hù)的肯定。
 
                 
                   圖3 C200與臺達B系列同樣測試條件下切削效果對比,效果相同

  臺達C200變頻器支持高頻輸出，驅動(dòng)高速電主軸的典型應用，能夠完全滿(mǎn)足雕刻機行業(yè)對主軸系統的技術(shù)要求，進(jìn)一步拓寬了C系列變頻器在該行業(yè)的應用范圍。

  作者簡(jiǎn)介：

   賀海星, 男，生于1982年10月，畢業(yè)于北京信息科技大學(xué)，自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)?，F就職于中達電通股份有限公司變頻器產(chǎn)品開(kāi)發(fā)處，從事變頻器產(chǎn)品的技術(shù)工作，具有多年變頻器產(chǎn)品的行業(yè)經(jīng)驗。