188-5712-5713
三科足迹,书写新篇章

热搜关键词: 变频器选型 轻矢量变频器 变频器哪个品牌的好 风机水泵专用型变频器 三相变频器

变频技术为传统外圆磨床应用开拓新道路

随着现代电子电气技术的发展成熟,极大得拓宽了变频调速技术的应用范畴,首先就是在机械加工行业当中,变频技术的应用效果获得了充分的体现。这是因为变频器(以下简称VFD)所具备的无级调速,软启动,恒转矩输出等功能极大地满足了机械加工设备的恒速度/ 恒转矩的需求。


一、概述


外圆磨床作为一种常用的标准机械加工设备,在机加工领域中的应用极为广泛。传统外圆磨床的砂轮电机基本都是通过传统启动电路运行,电机启动后按照额定转速运转,但由于电网电压的波动性,这导致砂轮和工件的摩擦负载不断的在变化,令电机的转速出现误差,标准砂轮电机启动电路一般只有一种加工速度,难以适应不同工件大小的要求不同的加工相对线速度,以至于所加工工件的加工精密度很难保证,因此从提高加工质量和加工效率,节约能源等方面考虑,将变频调速技术应用于外圆磨床中,可以收到满意的效果。

“三科变频器”

在机加工领域中,鉴于外圆磨床所加工产品的种类繁多,工件大小尺寸不一,所需加工精度也有不同。相较于要求砂轮转速与主轴的线速度不同,单纯地调整主轴的转速来满足工件的加工线速度是较难调整至理想状态。又由于轴杆类在加工过程中所产生的应力弯曲,在磨削过程中会产生砂轮进给的力矩不同,这样就带来砂轮输出转速/ 力矩不同的变化,相应的会产生振刀纹/ 烧糊纹等,磨削精度很难保证,由此造成生产效率低,精品率低等。


二、外圆磨床加工的负载特性


根据不同的轴杆直径的大小,主砂轮电机的转速等于砂轮输出的转速。磨削力的大小取决于电机的输出转矩。在驱动工件旋转的主轴电机的高速段,相对于砂轮输出转速不变,所加工的工件直径小,磨削进给少,加工大直径,长轴类工件时,工件旋转的电机在低速段,砂轮进给量大,砂轮磨削力也在变大,电机很难在恒转矩/恒速度下运行,速度的变化就产生了如振刀纹/ 烧糊纹/ 加工精度等的变化。变频调速电机的无级调速,恒转矩输出恰能弥补上述缺陷。

“三科变频器”

三、VFD的选择


根据系统运行的特点,考虑满足机械加工外圆磨床的使用要求和设备投资费用等角度考虑,选用带自动转矩提升功能的杭州三科生产的SKI600系列产品。根据砂轮电机的功率不同选用功率不同的VFD,以10kw为例,额定电压三相380V,输出电流17.5A,频率控制0.50- 400Hz,速度控制0.1%,过负载能力150%/60s。具有自动转矩提升功能,低速转矩大,可实现更低噪音运行,16 段的低速,全系列三防漆,更耐油气环境。

四、系统的启动与调速


由于传统外圆磨床的主砂轮电机启动电路多是采用的星—三角转换来完成启动电路。这里将采用VFD取代原有电路的方案,在通过利用原有接触器的常开触点控制VFD的运行,同时考虑到砂轮启动的惯性问题,将软启动时间调整为10S,停止刹车时间调整为15S,不同类型的砂轮启动力矩可根据需求在50%--80% 之间进行自主调节。

“三科变频器”

系统速度通过外接可调电位器调节频率,根据工件直径不同的适应速度调整,因受电机高速时的机械强度/ 噪音/ 振动等因素的限制,电机最高频率设定为60HZ;因低速时电机散热效果差,考虑工件旋转的变速因素和实际最大加工工件尺寸,最低频率设定为35HZ,基准频设定为50HZ。


由前面的负载特性分析可知,高速段为恒功率性质,低速段为恒转矩性质,且低转速时负载要求转矩大,过载能力强。对电机基准频以上,为保证电机不过压,采用恒压变频调速。


由电机理论可知,当电压不变,频率增大时,电机每极下的磁通随着频率的增大而减小;当电机电流为额定电流时,最大允许输出转矩减小,容许输出功率不变,属恒功率调速,适用于恒功率负载。基频以下,为保证电机每极下磁通不变,采用V/F= 常数的变压变频调速,当电机的电流为额定电流时,电机容许输出转矩不变,属于恒转矩调速,适用于恒转矩负载。


但当速度较低时因电机内阻不可忽略,若仍保持V/F 为常数,则电机转矩将减小,无法满足低速时负载要求的转矩大,过载能力强的性能,因此采用VFD的转矩自动补偿功能,选择补偿后的V/F 曲线加以修正。


五、系统设计的注意事项


磨削砂轮平衡的精度要提高:将电机在额定转速上运行,为了减小高速时的振动,应提高电机转子和砂轮的动平衡度,并加以校正。低速时的散热情况:因电机为自冷风扇方式散热冷却,低速时散热条件变差,而负载转矩较大,电机温度会增加,因此最低转速的设定以电机表面温差不超过容许值为依据。由于变频调速时输出的电流含有高次谐波,会导致电机出现电磁噪音,因此需要在输出端需安装滤波器。还有一点需要工控技术人员注意的地方,那就是变频器的参数设定项目中,我们需要将反转/ 最高频率/ 失速等功能进行锁定!

案例展示 / Hot CASE

江苏某金属制品变频器节能改造案例!

江苏某金属制品变频器节能改造案例!

三科针对此次江苏某金属制品变频器节能改造案例除了采用变频调速让电机达到理想工作转速外,在提高球磨机的研磨效率所取得的节能效果也很好。由于球磨机在设计时,都考虑到保证电动机的最大输出转矩,而实际生产过程中,往往达不到最大输出转矩,电动机处于轻载(不满载)工作状态,其功率因数和效率都较低。这时可通......
数控机床变频器在河南数控设备中的应用案例!

数控机床变频器在河南数控设备中的应用案例!

变频器的运行命令是由数控系列发出运行指令,一个正转命令FWD(S1输入),一个反转命令REV(S2输入)。频率信号是由数控系统输出转速信号S(0~10VDC),从变频器AI2端子输入频率指令即可改变频器的频率,从而改变电机的转速。变频器输出故障信号(R1A,R1C)到数控系统,变频器报故障代码时,使机床控制系统停止工作。
SKI600系列变频器在杭州临安某机械设备生产企业中的应用案例!

SKI600系列变频器在杭州临安某机械设备生产企业中的应用案例!

三科针对杭州临安某地机械设备生产企业设计了SKI600系列变频器在卧式木工带锯机上的应用所采取的设备加工工艺及控制方案:其工作过程为跑车工作台以一定的速度运行一段距离,此速度通常是慢速行进,由PLC给变频器启动和多段速信号,变频器带动跑车工作台电机以低速行进;当锯条进至木头大概5公分左右的位置后,PLC.....
杭州某钢筋调直机厂节能变频器改造案例!

杭州某钢筋调直机厂节能变频器改造案例!

三科针对此次杭州某钢筋调直机厂节能变频器改造案例中提出以下三个结论:1,降低设备启动电流,让电网电压更稳定,大大缓解了电源容量紧张传统钢筋调直机无变频器启动时的电流等于(4-7)倍额定电流,这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击,而且还会对电网容量要求过高。变频器具有上电电机检测、输入输出缺相保护......

咨询热线

188-5712-5713