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臺達C200變頻器在專用機床的應用

作者: 發布時間:2014-04-14

摘要:

  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適應性使它在多種應用場合表現出色;高速主軸電機能夠實現高速運轉,除了憑借電機本身優秀的高速特性,還需要有一臺能夠驅動其穩定運行的高頻輸出驅動器。
  本文將介紹C200變頻器高頻輸出功能應用在某專用機床所配置的主軸驅動系統,變頻器最高輸出頻率達到3333.3Hz,實現四極主軸電機最高轉速達到100000轉。
  調試設備為用于某專用機床的高速主軸電機,電機為臺灣某品牌高速主軸,該電機極數為4極,功率0.65kW,額定電壓180V,額定頻率3333.3Hz,電機額定電流4A,用戶對變頻器調試的要求為:速度開環平穩啟動的前提下,電機轉速達到100000轉額定轉速平穩運轉。C200高頻版本VF控制模式在該場合最為適用。
  下面將介紹C200高頻版本驅動電主軸的調試過程。
 
圖1 變頻器主回路配線圖
  調試步驟:
  變頻器上電前,檢查配線是否正確,接地布線是否良好可靠。
  00-02=9  恢復出廠設置(基底頻率50Hz),檢查機種代碼00-00是否與機型相符
  基本參數設置
  VF控制模式是依照電機本身適用的VF曲線對變頻器進行參數設置,最終達到變頻器輸出電壓頻率曲線符合電機的VF特性。
  01-00=3333.3  最高操作頻率3333.3Hz
 。ㄔO置前需確定當前變頻器為高頻版本)
  01-01=3333.3  電機額定頻率3333.3Hz
  01-02=180  電機額定電壓180V
 。ㄓ捎隍寗悠髂J額定輸出電壓參數默認為220V,所以運轉前必須確認已經將額定電壓改為電機額定電壓180V,否則有損毀電機的風險)
  高速電主軸帶載工作時,一般需要作過轉矩限制或電流限制,以確保主軸不會因過轉矩或電流過大而損壞,所以一般在機器運轉前需要設置保護參數:
  06-06=4    出現過轉矩OT1報警后,立刻停止運轉
  06-07=50   過轉矩報警電流準位
  06-08=1    過轉矩時間準位1s
  06-12=70   變頻器輸出最大電流限制
  01-12=10  01-13=10   加減速時間均為10s
  參數設置完成。
  用監控軟件查看運轉時的波形:

圖2 加減速時的變頻器頻率命令、實際輸出頻率、DCBUS電壓波形
  上圖中所示為電機從100000轉開始,進行多次減速加速運轉時的波形,可見,在加減速時間為10s的情形下,由于減速時電機回升能量造成變頻器直流母線電壓上升,觸發變頻器過電壓失速防止功能,直流母線電壓達到失速防止準位時,輸出頻率停止減小,電壓恢復正常時,輸出頻率才繼續接近給定頻率,說明變頻器的失速保護功能能夠有效的控制變頻器輸出,防止失速,保證了設備的安全正常運轉。
  臺達C200變頻器的高頻版本支持3333.3Hz高頻輸出,驅動高速電主軸的典型應用,能夠完全滿足機床、加工中心對主軸系統的速度要求,進一步拓寬了C系列變頻器在機床行業的應用范圍。
    作者簡介:
  賀海星, 男,生于1982年10月,畢業于北京信息科技大學,自動化專業。現就職于中達電通股份有限公司變頻器產品開發處,從事變頻器產品的技術工作,具有7年變頻器產品的行業經驗。

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