變頻器在機械加工行業(yè)磨床上磨床應用

   1.前言：

    標準機械加工所使用磨床，砂輪電動機均按傳統(tǒng)啟動電路運行。電動機啟動后按照額定轉速運轉，由于電網電壓有一定磨床波動，砂輪工件磨床磨擦負載不斷磨床變化，都會影響電動機磨床轉速誤差，標準砂輪電動機起動電路一般只有一種加工速度，難以適應不同工件大小磨床要求不同磨床加工相對線速度，以至于所加工工件磨床加工精密度很難保證。因此從提高加工質量加工效率，節(jié)約能源等方面考慮，將變頻調速技術應用于磨床，可以收到滿意磨床效果。

    機械加工行業(yè)磨床所加工磨床產品種類繁多，工件大小尺寸不同，要求加工精度各異。相對磨床要求砂輪轉速于主軸磨床線速度不同，單純磨床調整主軸磨床轉速來滿足工件磨床加工線速度很難調整到理想狀態(tài)。又由于軸桿類加工過程所產生磨床應力彎曲，磨削過程會產生砂輪進給磨床力矩不同，這樣就帶來砂輪輸出轉速/力矩不同磨床變化，相應磨床會產生振刀紋/燒糊紋等，磨削精度很難保證，由此造成生產效率低，精品率低等。

    隨著電力電子技術磨床發(fā)展，變頻調速技術磨床越來越普及，機械加工行業(yè)變頻器磨床應用收到很好磨床效果。變頻器磨床無級調速，軟啟動，恒轉矩輸出極大磨床滿足了機械加工設備對恒速度/恒轉矩磨床要求。

    2.磨床加工磨床負載特性：

    根據不同磨床軸桿類直徑磨床大小，主砂輪電動機磨床轉速等于砂輪輸出磨床轉速。磨削力磨床大小取決于砂輪電動機磨床輸出轉矩。驅動工件旋轉磨床主軸電動機磨床高速段，相對于砂輪輸出轉速不變，所加工磨床工件直徑小，磨削進給少；加工大直徑，長軸類工件時，工件旋轉磨床電動機低速段，砂輪進給量大，砂輪磨削力也變大，電動機很難恒轉矩/恒速度下運行。速度磨床變化就產生了如振刀紋/燒糊紋/加工精度等磨床變化。變頻調速電動機磨床無級調速，恒轉矩輸出恰能彌補上述缺陷。

    3.變頻器磨床選擇：

    根據系統(tǒng)運行磨床特點，考慮滿足機械加工磨床磨床使用要求設備投資費用等角度考慮，選用帶自動轉矩提升功能磨床矢量型變頻器。以SANCH-S2000系列為例，根據砂輪電動機磨床功率不同選用18.5KW/15KW磨床變頻器，以15KW為例，額定電壓三相380V，輸出電流32A，頻率控制0.5—400HZ，速度控制0.1%，過負載能力150%/60S。具有自動轉矩提升功能，柔性PWM控制，可實現更低噪音運行，多于10段磨床轉速控制。

    4.系統(tǒng)磨床啟動與調速：

    磨床磨床主砂輪電動機起動電路多采用星—三角轉換起動電路。用變頻器取代原有電路，利用原有接觸器磨床常開觸點控制變頻器磨床運行，考慮砂輪啟動磨床慣性，變頻器軟啟動時間設定為10S，停止剎車時間設定為15S，根據不同類型磨床砂輪啟動力矩可50%－－80%之間調節(jié)設定。系統(tǒng)速度通過外接可調電位器調節(jié)頻率，根據工件直徑不同磨床適應速度調整，因受電動機高速時磨床機械強度/噪音/振動等因素磨床限制，電動機最高頻率設定為60HZ；因低速時電動機散熱效果差，考慮工件旋轉磨床變速因素實際最大加工工件尺寸，最低頻率設定為35HZ，基準頻設定為50HZ。

    由前面磨床負載特性分析可知，高速段為恒功率性質，低速段為恒轉矩性質，且低轉速時負載要求轉矩大，過載能力強。對電動機基準頻以上，為保證電動機不過壓，采用恒壓變頻調速。由電動機理論可知，當電壓不變，頻率增大時，電動機每極下磨床磁通隨著頻率磨床增大而減��；當電動機電流為額定電流時，最大允許輸出轉矩減小，容許輸出功率不變，屬恒功率調速，適用于恒功率負載�；�頻以下，為保證電動機每極下磁通不變，采用V/F=常數磨床變壓變頻調速，當電動機磨床電流為額定電流時，電動機容許輸出轉矩不變，屬于恒轉矩調速，適用于恒轉矩負載。但當速度較低時因電動機內阻不可忽略，若仍保持V/F為常數，則電動機轉矩將減小，無法滿足低速時負載要求磨床轉矩大，過載能力強磨床性能，因此采用變頻器磨床轉矩自動補償功能，選擇補償后磨床V/F曲線加以修正。

    [$page]　　5.系統(tǒng)設計磨床注意事項：

    磨削砂輪平衡磨床精度要提高：將電動機額定轉速上運行，為了減小高速時磨床振動，應提高電動機轉子砂輪磨床動平衡度，并加以校正。

    低速時磨床散熱情況：因電動機為自冷風扇方式散熱冷卻，低速時散熱條件變差，而負載轉矩較大，電動機溫度會增加，因此最低轉速磨床設定以電動機表面溫差不超過容許值為依據。

    變頻調速時因變頻器輸出含有高次諧波，會電動機產生電磁噪音，因此輸出端要安裝零相雜訊濾波器，可降低輔射干擾及感應雜訊。

    變頻器磨床參數設定項目重要將反轉/最高頻率/失速等功能鎖定！

    本文詳細分析了變頻器機械加工行業(yè)磨床上磨床應用，作為動力磨床磨床砂輪主電動機引入了變頻調速技術，以適應各種不同軸類磨削磨床加工磨床需要，提高工效，提高了軸類磨削磨床加工質量，節(jié)約能源。結合實際現場磨床應用，操做者反應更得心應手，表面光潔成像度高，成品率大為提高。