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一、簡介

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????數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平高低及其在金屬切削加工機(jī)床產(chǎn)量和總擁有量的百分比,，是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)制造整體水平的重要標(biāo)志之一,。數(shù)控車床是數(shù)控機(jī)床的主要品種之一，它在數(shù)控機(jī)床中占有非常重要的位置,，幾十年來一直受到世界各國的普遍重視，并得到了迅速的發(fā)展。主軸是車床構(gòu)成中一個(gè)重要的部分,，對(duì)于提高加工效率，擴(kuò)大加工材料范圍,，提升加工質(zhì)量都有著很重要的作用,。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床大多數(shù)是不能自動(dòng)變速的，需要變速時(shí),，只能把機(jī)床停止,，然后手動(dòng)變速。而全功能數(shù)控車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)大多采用無級(jí)變速,。目前,，無級(jí)變速系統(tǒng)主要有變頻主軸系統(tǒng)和伺服主軸系統(tǒng)兩種,，一般采用直流或交流主軸電機(jī)。通過帶傳動(dòng)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn),，或通過帶傳動(dòng)和主軸箱內(nèi)的減速齒輪（以獲得更大的轉(zhuǎn)矩）帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn),。由于主軸電機(jī)調(diào)速范圍廣，又可無級(jí)調(diào)速,，使得主軸箱的結(jié)構(gòu)大為簡化,。目前對(duì)客戶來說由于變頻器的高性價(jià)比，所以變頻器在車床上使用非常普遍,。臺(tái)達(dá)" title="臺(tái)達(dá)">臺(tái)達(dá)M系列變頻器以其獨(dú)特的性能和優(yōu)越的性價(jià)比,，在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用上迅速崛起，成為目前市場上一支強(qiáng)大的生力軍,。?

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二,、變頻器特點(diǎn)的介紹?

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??? 1．體積小，屬于迷你型產(chǎn)品,，占用控制柜空間較?。?

??? 2．控制方式" title="控制方式">控制方式為正弦波SPWM（提供無速度反饋矢量控制" title="矢量控制">矢量控制）,，控制性能較以前的VF控制方式有很大性能上的改善,，特別是在低速轉(zhuǎn)矩上滿足機(jī)床主軸的需求，5HZ時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩能夠達(dá)到150%以上,；?

??? 3．載波頻率范圍0-15KHz,，減小電機(jī)的電磁噪音；?

??? 4．提供標(biāo)準(zhǔn)的0-10V模擬量接口（輸入阻抗47Kohm,，輸出阻抗250Kohm）,，能夠與大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)接口兼容，通用性強(qiáng),；?

??? 5．過負(fù)載能力強(qiáng),，150%以上額定輸出電流超過一分鐘；?

??? 6．提供多功能的輸出端子信號(hào),，例如零速信號(hào),，運(yùn)轉(zhuǎn)中信號(hào)，速度到達(dá)信號(hào),，故障指示,，滿足系統(tǒng)對(duì)于主軸速度狀態(tài)的監(jiān)控；?

??? 7．自動(dòng)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償,，滿足機(jī)床主軸在低速情況下的加工需求,；?

??? 8．提供三組異常紀(jì)錄，供維修人員從側(cè)面了解機(jī)床主軸實(shí)際的運(yùn)行狀況,；?

??? 9．電機(jī)參數(shù)自動(dòng)整定功能,，在線識(shí)別電機(jī)參數(shù),，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精確性。?

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三,、調(diào)試環(huán)境以及接線,、調(diào)試方法?

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?? ?客戶選配電機(jī)為3.0KW/50Hz/380V，選用變頻器型號(hào)為VFD037M43,，制動(dòng)電阻400W/150ohm,。?

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?? ?變頻器AVI/GND端子提供與數(shù)控系統(tǒng)速度模擬量，AVI接數(shù)控系統(tǒng)模擬量接口正信號(hào),，GND接負(fù)信號(hào),，信號(hào)為0-10V模擬電壓信號(hào)，控制主軸轉(zhuǎn)速,。M0/M1/GND為變頻器的正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)信號(hào)端子,，通常由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出正轉(zhuǎn)信號(hào)FWD或者反轉(zhuǎn)REV，來驅(qū)動(dòng)中間繼電器,，中間繼電器的常開接點(diǎn)接入變頻器M0/GND或者M(jìn)1/GND,，從而控制變頻器的正反轉(zhuǎn)。?

在參數(shù)調(diào)整過程中,，需要注意：?

??? 1．P00參數(shù)為選擇主頻率輸入設(shè)定來源,，設(shè)置為模擬信號(hào)" title="模擬信號(hào)">模擬信號(hào)0-10V輸入（1）；?

??? 2．P01參數(shù)為運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)來源設(shè)定,，設(shè)置為外部端子信號(hào)控制（2）,；?

??? 3．P03最高操作頻率選擇,，對(duì)應(yīng)于模擬信號(hào)10V輸入時(shí)變頻器的輸出頻率,，由于是在0-3500rpm范圍內(nèi)調(diào)速，將機(jī)械減速比這算進(jìn)去以后,，此參數(shù)需要設(shè)置為184HZ,；?

??? 4．P04和P05按照電機(jī)銘牌設(shè)置，P04=50Hz,，P05=380V,；?

??? 5．P10和P11為加速時(shí)間和減速時(shí)間，根據(jù)客戶的要求,，P10=5S,，P11=5S；?

??? 6．P105為控制方式的選擇,，需要選擇矢量控制,，P105=1；?

????特別需要注意,，由于矢量控制需要提供電機(jī)參數(shù)（阻抗）,，變頻器提供電機(jī)參數(shù)自整定功能P103,，選擇P103=2，通過面板運(yùn)行鍵,，變頻器會(huì)自動(dòng)運(yùn)行,。自動(dòng)運(yùn)行過程中，除了計(jì)算出電機(jī)參數(shù)以外,，還能夠檢測出空載電流,，這幾個(gè)參數(shù)對(duì)于矢量控制能夠表現(xiàn)出較高的性能非常重要，這個(gè)過程會(huì)持續(xù)十幾秒鐘時(shí)間,。在執(zhí)行自整定功能前,，一定要確認(rèn)電機(jī)側(cè)是否沒有任何連接，包括減速皮帶,。?

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四,、調(diào)試結(jié)果?

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測試結(jié)果" title="測試結(jié)果">測試結(jié)果如下：

表1?空載電流測試結(jié)果?

表2?負(fù)載電流測試結(jié)果

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??? 從上表可以看出在恒轉(zhuǎn)矩輸出的頻率段（0-50Hz），矢量控制的空載電流幾乎只有VF控制的一半,，負(fù)載時(shí)電流也比VF小一些,；而且負(fù)載切削時(shí)，VF控制在初期有很明顯的速度下降,，而且空載速度和負(fù)載速度有比較大的差值,。而相對(duì)于矢量控制，主軸轉(zhuǎn)速初期雖然也會(huì)有下降,，但是下降值較小,，并且速度會(huì)很快回升，最終空載速度和負(fù)載速度相差不是很明顯,。經(jīng)過上面的調(diào)試,，相比較原來的VF控制，性能有了很大的改善,，無論從空載電流,，低速力矩，還是速度的變化,，效果都是非常明顯的,，完全能夠滿足數(shù)控機(jī)床的需求。