一.引言
目前國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)多采用伺服系統(tǒng),，大部分伺服產(chǎn)品價(jià)格昂貴，維護(hù)成本較高,。采用伺服系統(tǒng)時(shí),，伺服電機(jī)必須提供速度編碼器接口，或者在電機(jī)軸側(cè)安裝速度編碼器;但是不少機(jī)床加工要求較低,，電機(jī)也采用無(wú)速度編碼器的異步電機(jī),，因此可采用異步機(jī)交流傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床主軸開(kāi)環(huán)驅(qū)動(dòng)。
近些年來(lái),，變頻器已經(jīng)廣泛運(yùn)用于異步機(jī)交流傳動(dòng)系統(tǒng)中,。一般通用變頻器" title="通用變頻器">通用變頻器大多采用V/F控制,，由于轉(zhuǎn)速精度受轉(zhuǎn)差率及負(fù)載的影響，無(wú)法精確控制電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速,，存在著控制精度低,、動(dòng)態(tài)性能差、故障率高,、控制功能少等缺點(diǎn),。盡管V/F控制策略中可以采用一些補(bǔ)償技術(shù)：比如提高定子電壓的補(bǔ)償加大低頻力矩輸出，根據(jù)負(fù)載大小進(jìn)行轉(zhuǎn)差補(bǔ)償?shù)?，但限于控制策略結(jié)構(gòu)性缺陷,，仍然難以獲得良好的控制效果。特別是針對(duì)數(shù)控機(jī)床主軸要求低頻啟動(dòng)力矩大,，穩(wěn)速精度高,，負(fù)載響應(yīng)快，則需要更加優(yōu)良的控制技術(shù)" title="控制技術(shù)">控制技術(shù)來(lái)滿(mǎn)足這樣的應(yīng)用要求,。具有矢量控制" title="矢量控制">矢量控制技術(shù)的變頻器則可以滿(mǎn)足以上應(yīng)用要求,。
二. 藍(lán)海華騰變頻器的特點(diǎn)
藍(lán)海華騰的V5-H系列高性能矢量控制型變頻器采用先進(jìn)的無(wú)速度傳感器矢量控制技術(shù)，藍(lán)海華騰變頻器具有改進(jìn)的高精度電機(jī)模型技術(shù),。電機(jī)是一個(gè)多變量,、非線(xiàn)性、強(qiáng)偶合的系統(tǒng),，電機(jī)模型不精確,，勢(shì)必會(huì)影響到整個(gè)控制的性能，甚至使得系統(tǒng)發(fā)散,。通過(guò)建立改進(jìn)的高精度電機(jī)暫態(tài)模型并采用創(chuàng)新的磁場(chǎng)定向技術(shù)和速度辨識(shí)技術(shù)可大大改善控制特性,。
在開(kāi)環(huán)矢量的方式下，藍(lán)海華騰V5-H系列變頻器在0.25HZ就能提供180%的啟動(dòng)力矩;同時(shí)可達(dá)到±0.2%的穩(wěn)速精度;而且對(duì)于高速主軸電機(jī),，能達(dá)到較快的響應(yīng)速度,，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時(shí)間<20mS，實(shí)現(xiàn)主軸電機(jī)的快速啟動(dòng),、停機(jī),，特別是對(duì)與運(yùn)行頻率較低的電機(jī)，其啟動(dòng),、停機(jī)的快速性更為明顯,。
藍(lán)海華騰機(jī)床專(zhuān)用變頻器V5-H-M0是建立在高性能無(wú)速度傳感器矢量控制技術(shù)平臺(tái)基礎(chǔ)上，同時(shí)結(jié)合機(jī)床行業(yè)應(yīng)用特點(diǎn)推出的一款專(zhuān)用變頻器,，與其他品牌通用變頻器相比在機(jī)床應(yīng)用上具有以下的重要優(yōu)點(diǎn)：
1,、 更強(qiáng)切削能力：在相同的條件下，藍(lán)海華騰機(jī)床專(zhuān)用的變頻器比通用變頻器具有更強(qiáng)的進(jìn)刀能力和切削深度（約1.3-1.5倍）,，可提高機(jī)床的加工工效和產(chǎn)能,，為機(jī)床和客戶(hù)帶來(lái)增值,。
2、 超強(qiáng)抗沖擊：輸入電壓適應(yīng)能力強(qiáng),，瞬時(shí)波動(dòng)至AC528V情況下亦可使用;由于具有精確的電流環(huán)控制,，藍(lán)海華騰機(jī)床專(zhuān)用矢量變頻器" title="矢量變頻器">矢量變頻器在沖擊負(fù)載或電網(wǎng)等外界突變擾動(dòng)時(shí)，變頻器更不易跳閘保護(hù),，能更好保證生產(chǎn)設(shè)備的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,。
3、 更快動(dòng)態(tài)特性：切削加工突加突卸負(fù)載時(shí)的主軸電機(jī)速度波動(dòng)小,，比較通用變頻器可有效抑制速度過(guò)沖或跌落的范圍（減小約50%）,，電機(jī)快速加速、快速減速時(shí)比較通用變頻器快約1.35倍,，同樣可使機(jī)床具有更高的加工效率和產(chǎn)能。
4,、 優(yōu)良低速表現(xiàn)：藍(lán)海華騰機(jī)床專(zhuān)用矢量變頻器在開(kāi)環(huán)矢量控制時(shí)0.25HZ穩(wěn)定輸出150%的額定力矩,，而通用變頻器0.5HZ才能有額定力矩輸出且力矩有脈動(dòng)不平穩(wěn);
5、 工藝外觀(guān)：體積相當(dāng)于其它同等功率變頻器體積的70%;藍(lán)海華騰機(jī)床專(zhuān)用矢量變頻器的體積更緊湊,，有利于設(shè)備的安裝空間的節(jié)省,，造型更美觀(guān)，有利于提升系統(tǒng)的整體形象,。
6,、 其它重要特性：
多樣的矢量控制方式" title="控制方式">控制方式適應(yīng)各種機(jī)床如：車(chē)床、銑床,、鉆床,、磨床、雕刻機(jī)等行業(yè)應(yīng)用;
可提供高達(dá)3000Hz的頻率輸出,，輕松實(shí)現(xiàn)高速電機(jī)的驅(qū)動(dòng);
獨(dú)特的數(shù)字信號(hào)小脈沖諧波控制技術(shù)保證運(yùn)行超靜音;
速度給定方式多樣：電壓/電流模擬給定,，脈沖給定，通訊給定;
三,、藍(lán)海華騰變頻器在機(jī)床上的應(yīng)用案例
藍(lán)海華騰的V5-H-M0系列機(jī)床專(zhuān)用變頻在某客戶(hù)機(jī)床上的使用,，解決了其進(jìn)口品牌變頻器無(wú)法解決的快速啟動(dòng)，停機(jī)的要求,，實(shí)現(xiàn)了客戶(hù)的要求,。
使用對(duì)比結(jié)果：
注：以上測(cè)試為主軸從零速加速到4000r/min,和從4000r/min減速到零速的時(shí)間，電機(jī)的運(yùn)行頻率為200hz,，外接制動(dòng)電阻（1800w,50Ω）,，藍(lán)海華騰的變頻在啟動(dòng)時(shí)可以達(dá)到更快的速度，但是客戶(hù)覺(jué)得太快了,，所以降低了其啟動(dòng)的速度,。變頻器為7.5KW,，主軸電機(jī)為 7.5KW變頻電機(jī)。
藍(lán)海華騰V5-H-M0系列機(jī)床專(zhuān)用變頻在某客戶(hù)機(jī)床上的使用的調(diào)試指導(dǎo)實(shí)例如下：
設(shè)備情況:
藍(lán)海華騰變頻器型號(hào)： V5-H-4T-5.5G/7.5L-M0
電機(jī)銘牌參數(shù)：額定功率4KW,、額定電流8.8A,、額定轉(zhuǎn)速1440rpm、4極
電機(jī)與機(jī)床主軸的傳動(dòng)比為10：7
系統(tǒng)方案：
變頻器控制方式：使用開(kāi)環(huán)矢量控制方式,、AI1模擬量給定頻率,、由端子X(jué)1、X2設(shè)置功能碼實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn),。
使用制動(dòng)電阻型號(hào)：1500W,、75歐，使用制動(dòng)電阻更有利于電機(jī)減速停機(jī),。
AI模擬給定頻率接線(xiàn)：機(jī)床模擬量輸入線(xiàn)接AI1端子和GND端子,。
XI、X2端子：分別把正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)信號(hào)線(xiàn)接入X1,、X2端子和COM端子
功能碼設(shè)置：
先進(jìn)行電機(jī)參數(shù)自整定：設(shè)置P9.02=電機(jī)額定轉(zhuǎn)速,、P9.03=電機(jī)額定功率、P9.04=電機(jī)額定電流,，設(shè)P9.15=2,，啟動(dòng)變頻器進(jìn)行電機(jī)參數(shù)自整定;
P0.04=1、P0.06=1,、P0.08=3,、P0.09=2、P0.11=187,、P0.13=187,、P3.09=0、P5.00=2,、P5.01=3,、PA.09=1、Pd.32=0,。
四. 結(jié)束語(yǔ)
藍(lán)海華騰變頻器以其卓越的性能和極高的性?xún)r(jià)比,，在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用上迅速崛起，完全能取代進(jìn)口的變頻,，甚至能表現(xiàn)出比進(jìn)口品牌變頻更高的性能,，不僅能達(dá)到客戶(hù)系統(tǒng)的要求，而且能給客戶(hù)節(jié)省成本,為客戶(hù)創(chuàng)造更多的效益,。