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数控机床专用变频器应用方案

数控车床简介

▷ 数字控制机床，简称数控机床（NC ， Numerical Control）,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，在机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点。
▷ 数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比，是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要指标。
▷ 主轴是机床构成中一个重要的部分，对于提高加工效率，扩大加工材料范围，提升加工质量都有着很重要的作用。全功能数控机床的主传动系统大多采用无级变速。

数控机床专用变频器应用方案

数控机床对变频器应用技术的要求

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，低转速高转矩，能保证在100r/min速度下正常切削工作。
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。
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，根据客户自身需求，一般在2～3s，需要带制动单元的变频器。
转速稳定，不丢转在加工螺纹过程中要求转差范围在几转之内，转差过大会造成螺纹的螺距不均，不能实现螺纹加工。

变频系统控制方案

（1）变频器配线
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(0～10V DC），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。

变频系统控制方案

（2）参数设置

参数代码	功能描述	设定值	设定值解释
F0.05	控制方式	1	矢量控制
F0.06	运行命令通道选择	1	端子运行命令通道
F0.07	频率源选择	4	模拟量AI2设定
F0.15	上限频率	100	上限频率
F0.16	上限频率	100	上限频率
F0.19	加速时间	2	加速时间为2S
F0.20	减速时间	2	减速时间为2S
F2.01	电机额定功率	4	电机额定功率
F2.02	电机额定频率	50	电机额定频率
F2.03	电机额定转速	1440	电机额定转速
F2.04	电机额定电压	380	电机额定电压
F7.20	可编程继电器R1输出	3	故障输出

（3）车床加工能力测试
电动机参数：额定功率：3.7kW，额定频率：50Hz, 额定电压：380V，额定电流：7.8A，额定转速：970r/min 。机械传动比：1：1.5，加工材料：45#钢。实际测试性能指标：主轴转速：200r/min（变频器运行频率15Hz）, 进刀速度：50mm/min, 单边进刀量：2.5mm，运行的效果好，未达到极限。实际的进刀速度和单边进刀量还可以加大。

（4）总结
SKI610系列机床专用变频器已经在多家数控机床厂配套使用，其优越的性能（启动电流小、调速平滑、调速范围大、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）和很强的稳定性已经得到了验证，可以满足数控车床之应用要求。

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