INVT变频器应用案例精选

深圳英威腾电气股份有限公司INVT变频器应用案例精选地址：深圳市南山区高新区中区M-6栋中钢大厦5楼电话：[phone]（100线）传真：[phone]-网址：公司简介深圳市英威腾电气有限公司是以变频器及相关电力电子产品为主导,集研发、制造与销售为一体的高科技企业。公司依托近十年在技术和市场方面的积累，于2002年4月整合后取得迅猛发展，年平均增长超过100%，跻身国内行业十强，被深圳市政府评为“高新技术企业”和“软件企业”。“众诚德厚，业精志远”是英威腾人信守的经营理念。以诚立业，以德立人是我们的价值取向；团结合作，宽以待人是我们处事的准则；精益求精，不断创新是我们对产品永恒的追求；立足传动领域，将INVT打造成为国际化品牌是我们的目标和使命。英威腾公司始终以“提供最优化的产品”作为对顾客的承诺，诚信互利，共同发展作为与合作伙伴达成双赢的基础。我们携手共进，为振兴民族产业自强不息，奋斗不息。深圳英威腾电气股份有限公司INVT变频器应用案例精选地址：深圳市南山区高新区中区M-6栋中钢大厦5楼电话：[phone]（100线）传真：[phone]-网址：年版权所有，保留一切关于本文集的解释权。本文集内容如有改动，怒不另行通知。在没有得到本公司书面许可时，任何单位与个人不得擅自抄袭、复制该文集的部分或者全部，不得以任何形式（包括资料、出版物、网络电子文件等）进行传播。版权所有，侵权必究。深圳英威腾电气股份有限公司INVT变频器应用案例精选地址：深圳市南山区高新区中区M-6栋中钢大厦5楼电话：[phone]（100线）传真：[phone]-网址：变频器在数控机床上的应用█关键词变频器数控机床无速度传感器矢量控制█引言数字控制机床，简称数控机床（NC，NumericalControl）,是三十年来综合应用集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品，在现代机床生产中，一般采用多电机拖动，主轴和各进给系统分别由各自的电机来拖动。由于机床加工范围较广，不同的工件，不同的工序，使用不同的刀具，要求机床执行部件具有不同的运动速度，因此机床的主运动应能进行调速，主轴调速系统一般采用交流主轴系统，随着变频调速技术的发展，数控机床的主轴的交流拖动，同样能够很好满足需要。主驱动电机通过皮带传动带动主轴旋转，或通过皮带传动和主轴箱内的减速齿轮(以获得更大的转矩)带动主轴旋转。由于主轴电机调速范围广，又可无级调速，使得主轴箱的结构大为简化。█数控机床对应用技术的要求1、电机要求通常要求用变频电机，或者普通电机加风扇以满足电机在低频的散热要求、并且要求电机调速范围广。2、变频器的技术要求1）要求低频力矩大选用矢量变频器，低频时（1~10Hz）能出来150%额定转矩。2）转矩动态响应速度快，稳速精度高选用矢量变频器，能实现很好的动态响应效果，依据负载的变化，通过输出转矩的变化很快做出响应，从而实现转轴速度的稳定。3）减速停车速度快通常数控机床的加减速时间都是比较短的，加速时间靠变频器的性能保证，减速时间则依靠外加制动电阻或制动单元。4）进行电机参数自学习选用矢量变频器后，要达到很好的控制性能通常都需要对电机进行参数自学习，其目的是获取准确的电机内部参数，以用于矢量控制计算。参数自学习所需要的电机铭牌参数有：电机额定功率、电机额定频率、电机额定转速、电机额定电压、电机额定电流。有的变频电机的铭牌上可能没标额定转速值，可以根据经验值估计一下额定转速。在进行参数自学习时，务必要在空载（电机轴上不接负载）的时候进行。只有在空载的时候才能保证自学习出来的电机参数的准确性。如果现场条件没办法进行空载运行，可以考虑用变频器出厂的电机参数试运行。5）频率指令和运行指令数控机床上使用的变频器其频率指令和运行指令都来源于CNC控制器，一般给定的的通道有两种，一种是模拟量给定，另一种是多段速给定，或者两者同时给定，以多段速优先。模拟量给定以电压型模拟量为主，也有电流型的。变频器对这两种类型的模拟量都可以采集。深圳英威腾电气股份有限公司INVT变频器应用案例精选地址：深圳市南山区高新区中区M-6栋中钢大厦5楼电话：[phone]（100线）传真：[phone]-网址：、抗干扰问题变频器在出厂的时候作了很好的抗干扰试验，具有很强的抗干扰能力，但变频器同时也是一个干扰源，在使用中很难避免不对其它设备进行干扰，在数控机床上最容易被干扰的设备是CNC控制器。一旦CNC控制器受干扰后，系统将不能正常工作。特别是变频器的频率指令和运行指令也可能会受到干扰，干扰严重的会造成频率指令不稳定，变频器误动作等。解决此类问题的办法是在变频器的输出线上加磁环以减少高频辐射。一般进口的CNC的抗干扰能力较强。下面以CHV100系列高性能矢量变频器在沈阳某数控机床厂的应用为例，讲述数控机床的变频调速控制技术。█系统构成变频器CHV100-5R5-4SL制动电阻100Ω/520W5.5KW调速电机CNC数控系统CNC数控系统INVT-CHVM主轴进给30-4500r/minXYZ轴伺服系统AI1TM制动电阻图1电气系统图█变频器及数控系统的参数主要的参数和性能指标：5.5kW数控车床，电动机参数：额定功率：5.5kW额定频率：50Hz额定电压：380V额定电流：11A额定转速：1440r/min机械传动比：1：1.5加工材料：45#钢实际测试性能指标：（进刀性能及速度）1、主轴转速：200r/min（变频器运行频率9～10Hz）2、主轴转速：450r/min（变频器运行频率22Hz左右）深圳英威腾电气股份有限公司INVT变频器应用案例精选地址：深圳市南山区高新区中区M-6栋中钢大厦5楼电话：[phone]（100线）传真：[phone]-网址：正转反转外部故障复位报警449450运行信号ROC2速度到达4512KM3~UVWPB（+）制动电阻AI1GND0V屏蔽线接地频率设定图2变频器接线原理图变频器参数设定：P0.01=1端子控制P0.03=1AI1频率设定（信号来源于数控系统）P0.07=150.00Hz最大频率P0.08=150.00Hz上限频率P0.11=8S加速P0.12=4S减速P5.02=1S1正转P5.02=2S2反转P5.02=9S3外部故障输入P5.02=7S4故障复位P5.19=0.50SAI1滤波时间P6.01=7Y1输出频率达到P6.04=3RO1输出故障输出P6.05=19RO2输出变频器运行中Pd.01=4S3输入取反电机参数设定：P2.01=50.00Hz电机额定频率P2.02=1440RPM电机额定转速P2.03=380V电机额定电压P2.04=11.0A电机额定电流P2.05=5.5Kw电机额定功率P2.06=0.875电机定子电阻P2.07=0.875电机转子电阻P2.08=118.45电机定子、转子电感深圳英威腾电气股份有限公司INVT变频器应用案例精选地址：深圳市南山区高新区中区M-6栋中钢大厦5楼电话：[phone]（100线）传真：[phone]-网址：=114.21电机定子、转子互感P2.10=6.03电机空载电流█调试结果事实证明采用CHV100系列高性能矢量变频器完全能够满足机床主轴控制的要求。CHV100采用的领先的磁通算法，即使在低转速（低频）运行下也能平稳输出150%的转矩，以满足不同零件的加工需要，完全可以取代传统的滚动轴承主轴结构，并且此主轴结构简单、紧凑、可以实现真正的无级调速。此主轴的转速由外部模拟量信号来控制输出频率，在不同的加工工艺（如；粗加工、精加工等）需要不同的转速，此时可由数控系统输出不同的模拟量电压信号给变频器，实现不同的转速，同时启停信号也由数控系统控制，提高了自动化程度、延长了刀具的使用寿命。█结束语数控机床主轴一般交流伺服系统、进口品牌矢量控制变频器以及变频专用电机，购置费用很高；CHV100系列变频器以其独特的性能（启动电流小、调速平滑、调速范围大、节能环保、运行稳定、精度高、低频转矩大、保护功能齐全、可靠性高、操作维护简便等）和优越的性价比，在数控机床的应用上迅速崛起。█参考文献1.《实用数控技术丛书》2.《CHV矢量变频器操作手册》CHV100在B2016A型龙门刨床上的应用■引言B2016A型龙门刨床是机械初加工的大型机床，是制造重型设备，如大型轧钢机、汽轮机等不可缺少的工作母机，主要用来加工大型工件的各种平面、斜面和槽，在机加工行业应用非常广泛。由于技术的限制，五六十年代的龙门刨床工作台拖动采用了电机扩大机―直流发电机―直流电动机方式，造成故障率高，体积大、电耗大、控制精度差、效率低，而且它的工作方式是工作台前进时进行切削，后退时不切削，工作台后退是为下一次切削作准备，工作台后退相当于没有做有用功，且浪费时间。基于以上种种弊端、我们对山东某加工厂的B2016A型龙门刨床进行变频改造。■刨床的基本构成1、基本结构龙门刨床包括，床身、工作台、横梁、左右垂直刀架、左右侧刀架、立柱、龙门顶等。2、工作过程龙门刨的刨削过程是工件与刨刀相对运动。因此工作台与工件必须频繁地进行往复运动，切削加工只在工作行程中，返回行程只是空转。在切削过程中没有进给运动，只有在返回行程中才有刀架的进给运动。其中，工作台与工件间的往复运动称为主运动，横梁、刀架的运动称作辅助运动。深圳英威腾电气股份有限公司INVT变频器应用案例精选地址：深圳市南山区高新区中区M-6栋中钢大厦5楼电话：[phone]（100线）传真：[phone]-网址：、运动特点主运动的速度图图3龙门刨床运动速度时间图其中0-t1工作台前进起动阶段t1-t2刀具慢速切入阶段t2-t3加速至稳定工作速度t3-t4工作速度阶段t4-t5减速退出工件阶段t5-t9返回阶段慢速切入切出，即防止崩坏工件又可以提高刀具使用寿命。高速切削、返回以提高加工效率。■设备组成INVT-CHV100-022-4一台、多功能数字端子S3—S5的信号来自限位开关、制动单元采用INVT-B5-044、制动电阻R=27.2Ω（4800W）、其他辅助运动的控制根据现场而定。图4龙门刨变频电气控制示意图深圳英威腾电气股份有限公司INVT变频器应用案例精选地址：深圳市南山区高新区中区M-6栋中钢大厦5楼电话：[phone]（100线）传真：[phone]-网址：■参数设置P0.011：端子指令通道P0.035：多段速运行设定P0.11加速时间(依据实际情况进行设定)P0.12减速时间(依据实际情况进行设定)P2.0150：电机额定频率P2.02723：电机额定转速P2.0441：电机额定电流P2.0518.5：电机额定功率P5.024：正转寸动P5.035：反转寸动P5.041：正转运行P5.052：反转运行P5.0616：多段速端子1P8.06寸动运行频率(依据实际情况进行设定)P8.07寸动加速时间(依据实际情况进行设定)P8.08寸动减速时间(依据实际情况进行设定)PA.02多段速0(依据实际情况进行设定)PA.04多段速1(依据实际情况进行设定)■总结改造前龙门刨采用K—F—D（发电机组电动机）调速系统交流电机拖动直流发电机再拖动直流电动机，由交磁放大机控制发电机的励磁系统，结合机械传动，达到20:1的机电联合调速系统。进刀机构采用进刀继电器控制进刀，由于继电器