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海利普HLP-M变频器在磨床中的应用
2013-12-26
一、引言
M74系列立轴圆台平面磨床是以砂轮端面进行磨削,是一种高效率,精密稳定的加工磨床。该系列机床在提高床身和磨头刚性方面已做了较大改进。立柱采用三点调整,结构紧凑,工作台为圆形强力电磁吸盘,磁力平滑可调,精度稳定,功率大,可控硅充退磁,并配有冷却液净化装置等特点。该系列磨床主要用来磨削毛坯及一般精密的大型零件,表面粗糙度Ra可达0.8μm以上,平行度0.02/1000mm以内。特别适用于冶金、锯片、模具、汽车、拖拉机、工具、轴承等行业对大型零部件的磨削加工。
M74125立轴圆台平面磨床可以磨削工件的最大直径为1250mm,整个机床总共有主轴电机、工作台旋转电机、工作台移动电机、砂轮升降电机及冷却泵、提水泵电机等九台电机,集中由PLC控制。
为取得工件较好的表面光洁度,需要适当提高砂轮的线速度,但线速度过高会影响机床的稳定性,进而对工件的平行度要求产生影响。所以如何选择砂轮最佳线速度来保证磨削精度,就成为头等问题。我们都知道改变主轴转速就可以改变砂轮的线速度,显然用原来的星三角起动无法达到要求,本文就着重介绍海利普变频器在M74125立轴圆台平面磨床主轴调速控制中的应用。
二、主轴调速控制系统的构成
M74125立轴圆台平面磨床的主轴电机采用内装式三相鼠笼电机,具体参数为:型号,MDIC280M-8;功率,Pn=45KW;转速,ne=740r/min;额定电流,In=91A。由于是轻载起动,所以选择海利普变频器HLP-M系列就可以满足要求。HLPA004543B适用电机功率为45KW,输出电流为91A
三、系统调试
主轴电机变频器基本功能参数设置如下:
CD012:30s(加速时间);
CD013:30s(减速时间);
CD032:0(减速停车);
CD033:1(外部端子运行);
CD034:0(面板频率设定);
CD037:0(反转禁止);
CD041:5(启动频率);
CD043:5(自动转矩补偿);
CD050:1(FOR端子为运转);
CD056:3(DRV为零速输出);
CD058:2(FA、FB为故障指示);
CD059:5(KA、KB为设定频率到达);
CD130:380V(电机额定电压);
CD131:91A(电机额定电流);
CD132:8(电机极数);
CD133:740r/min(电机额定转速)。
输入这些参数后,上电开始试运行前先要设定变频器的主频。根据经验设定主轴转速为nm=590r/min,因电机的同步转速为n1=750r/min,额定转速为n=740r/min,计算转差率s=(n1-n)/n1=(750-740)/750=0.013,所以理论计算变频器的主频f=nmp/60*(1-s)=590*4/60*(1-0.013)=39.86(HZ),即功能码CD000参数应设定为39.86HZ。按起动按钮起动主电机,让主轴电机空载运转几分钟,注意观察电机的运转方向、面板显示是否正确,转速是否平稳,温升是否正常及加减速是否平滑等。如果试运行正常,变频调速系统就可投入正式运行。如果运行中出现异常,输入PLC的FA、FB故障信号端子就会有输出,切断主电机控制回路,详细请参阅变频器用户手册予以解决。交予用户运行一年多,用户反应良好。实践证明,此调速系统不但可以实现无级变速,以根据需要实时调整砂轮最佳磨削线速度,有效地控制磨削精度,还可以实现主轴电机的软起动和软停止,使整个调速系统的可靠性、可维修性及稳定性得到大幅度提高,其优势是先前星三角起动所无法比拟的。
四、系统调试及运行注意事项
1、主轴电机频率尽量在开机或按PROG后显示F000时,按∧或∨来设定,避免在通过CD000参数设定时设置错误。
2、如果主轴电机转向接反,在变频器电源输入端调相是徒劳的,切记要在变频器的输出侧调相。
3、由于主轴电机是内装式的,不具备冷却风扇,如果在恒转矩负载条件下长期运行,势必造成电机温升增加,使调速系统的特性变坏,必须采取强制冷却措施,安装独立冷却风扇,改善电机的散热能力,保证变频调速系统的稳定性。
M74系列立轴圆台平面磨床是以砂轮端面进行磨削,是一种高效率,精密稳定的加工磨床。该系列机床在提高床身和磨头刚性方面已做了较大改进。立柱采用三点调整,结构紧凑,工作台为圆形强力电磁吸盘,磁力平滑可调,精度稳定,功率大,可控硅充退磁,并配有冷却液净化装置等特点。该系列磨床主要用来磨削毛坯及一般精密的大型零件,表面粗糙度Ra可达0.8μm以上,平行度0.02/1000mm以内。特别适用于冶金、锯片、模具、汽车、拖拉机、工具、轴承等行业对大型零部件的磨削加工。
M74125立轴圆台平面磨床可以磨削工件的最大直径为1250mm,整个机床总共有主轴电机、工作台旋转电机、工作台移动电机、砂轮升降电机及冷却泵、提水泵电机等九台电机,集中由PLC控制。
为取得工件较好的表面光洁度,需要适当提高砂轮的线速度,但线速度过高会影响机床的稳定性,进而对工件的平行度要求产生影响。所以如何选择砂轮最佳线速度来保证磨削精度,就成为头等问题。我们都知道改变主轴转速就可以改变砂轮的线速度,显然用原来的星三角起动无法达到要求,本文就着重介绍海利普变频器在M74125立轴圆台平面磨床主轴调速控制中的应用。
二、主轴调速控制系统的构成
M74125立轴圆台平面磨床的主轴电机采用内装式三相鼠笼电机,具体参数为:型号,MDIC280M-8;功率,Pn=45KW;转速,ne=740r/min;额定电流,In=91A。由于是轻载起动,所以选择海利普变频器HLP-M系列就可以满足要求。HLPA004543B适用电机功率为45KW,输出电流为91A
三、系统调试
主轴电机变频器基本功能参数设置如下:
CD012:30s(加速时间);
CD013:30s(减速时间);
CD032:0(减速停车);
CD033:1(外部端子运行);
CD034:0(面板频率设定);
CD037:0(反转禁止);
CD041:5(启动频率);
CD043:5(自动转矩补偿);
CD050:1(FOR端子为运转);
CD056:3(DRV为零速输出);
CD058:2(FA、FB为故障指示);
CD059:5(KA、KB为设定频率到达);
CD130:380V(电机额定电压);
CD131:91A(电机额定电流);
CD132:8(电机极数);
CD133:740r/min(电机额定转速)。
输入这些参数后,上电开始试运行前先要设定变频器的主频。根据经验设定主轴转速为nm=590r/min,因电机的同步转速为n1=750r/min,额定转速为n=740r/min,计算转差率s=(n1-n)/n1=(750-740)/750=0.013,所以理论计算变频器的主频f=nmp/60*(1-s)=590*4/60*(1-0.013)=39.86(HZ),即功能码CD000参数应设定为39.86HZ。按起动按钮起动主电机,让主轴电机空载运转几分钟,注意观察电机的运转方向、面板显示是否正确,转速是否平稳,温升是否正常及加减速是否平滑等。如果试运行正常,变频调速系统就可投入正式运行。如果运行中出现异常,输入PLC的FA、FB故障信号端子就会有输出,切断主电机控制回路,详细请参阅变频器用户手册予以解决。交予用户运行一年多,用户反应良好。实践证明,此调速系统不但可以实现无级变速,以根据需要实时调整砂轮最佳磨削线速度,有效地控制磨削精度,还可以实现主轴电机的软起动和软停止,使整个调速系统的可靠性、可维修性及稳定性得到大幅度提高,其优势是先前星三角起动所无法比拟的。
四、系统调试及运行注意事项
1、主轴电机频率尽量在开机或按PROG后显示F000时,按∧或∨来设定,避免在通过CD000参数设定时设置错误。
2、如果主轴电机转向接反,在变频器电源输入端调相是徒劳的,切记要在变频器的输出侧调相。
3、由于主轴电机是内装式的,不具备冷却风扇,如果在恒转矩负载条件下长期运行,势必造成电机温升增加,使调速系统的特性变坏,必须采取强制冷却措施,安装独立冷却风扇,改善电机的散热能力,保证变频调速系统的稳定性。
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