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海利普HLP-M变频器在磨床中的应用

2013-12-26

海利普HLP-M变频器在磨床中的应用

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。

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