N310變頻器在機(jī)械加工磨床上的應(yīng)用

1．前言：
        標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械加工所使用的外圓磨床，砂輪電動機(jī)均按傳統(tǒng)啟動電路運(yùn)行。電動機(jī)啟動后按照額定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，由于電網(wǎng)電壓有一定的波動，砂輪和工件的磨擦負(fù)載不斷的變化，都會影響電動機(jī)的轉(zhuǎn)速誤差，標(biāo)準(zhǔn)砂輪電動機(jī)起動電路一般只有一種加工速度，難以適應(yīng)不同工件大小的要求不同的加工相對線速度，以致于所加工工件的加工精密度很難保證。因此從提高加工質(zhì)量和加工效率，節(jié)約能源等方面考慮，將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于外圓磨床中，可以收到滿意的效果。

        機(jī)械加工行業(yè)外圓磨床所加工的產(chǎn)品種類繁多，工件大小尺寸不同，要求加工精度各異。相對的要求砂輪轉(zhuǎn)速于主軸的線速度不同，單純的調(diào)整主軸的轉(zhuǎn)速來滿足工件的加工線速度很難調(diào)整到理想狀態(tài)。又由于軸桿類在加工過程中所產(chǎn)生的應(yīng)力彎曲，在磨削過程中會產(chǎn)生砂輪進(jìn)給的力矩不同，這樣就帶來砂輪輸出轉(zhuǎn)速/力矩不同的變化，相應(yīng)的會產(chǎn)生振刀紋/燒糊紋等，磨削精度很難保證，由此造成生產(chǎn)效率低，精品率低等。

        隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)的越來越普及，在機(jī)械加工行業(yè)變頻器的應(yīng)用收到很好的效果。變頻器的無級調(diào)速，軟啟動，恒轉(zhuǎn)矩輸出極大的滿足了機(jī)械加工設(shè)備對恒速度/恒轉(zhuǎn)矩的要求。

2.外圓磨床加工的負(fù)載特性：

        根據(jù)不同的軸桿類直徑的大小，主砂輪電動機(jī)的轉(zhuǎn)速等于砂輪輸出的轉(zhuǎn)速。磨削力的大小取決于砂輪電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。在驅(qū)動工件旋轉(zhuǎn)的主軸電動機(jī)的高速段，相對于砂輪輸出轉(zhuǎn)速不變，所加工的工件直徑小，磨削進(jìn)給少；加工大直徑，長軸類工件時(shí)，工件旋轉(zhuǎn)的電動機(jī)在低速段，砂輪進(jìn)給量大，砂輪磨削力也在變大，電動機(jī)很難在恒轉(zhuǎn)矩/恒速度下運(yùn)行。速度的變化就產(chǎn)生了如振刀紋/燒糊紋/加工精度等的變化。變頻調(diào)速電動機(jī)的無級調(diào)速，恒轉(zhuǎn)矩輸出恰能彌補(bǔ)上述缺陷。

3.變頻器的選擇：

        根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)，考慮滿足機(jī)械加工外圓磨床的使用要求和設(shè)備投資費(fèi)用等角度考慮，選用帶自動轉(zhuǎn)矩提升功能的臺安新款通用型矢量變頻器N310。根據(jù)砂輪電動機(jī)的功率不同選用功率不同的變頻器，以10KW為例，額定電壓三相380V，輸出電流17.5A，頻率控制0.5—400HZ，速度控制0.1%，過負(fù)載能力150%/60S。具有自動轉(zhuǎn)矩提升功能，Vector控制，低速轉(zhuǎn)矩大，可實(shí)現(xiàn)更低噪音運(yùn)行，16段的轉(zhuǎn)速控制。全系列Coating,更耐油氣環(huán)境。

4.系統(tǒng)的啟動與調(diào)速：

        外圓磨床的主砂輪電動機(jī)起動電路多采用星—三角轉(zhuǎn)換起動電路。用變頻器取代原有電路，利用原有接觸器的常開觸點(diǎn)控制變頻器的運(yùn)行，考慮砂輪啟動的慣性，變頻器軟啟動時(shí)間設(shè)定為10S，停止剎車時(shí)間設(shè)定為15S。系統(tǒng)速度可面板外拉用面板上的電位器調(diào)節(jié)頻率。根據(jù)工件直徑不同的適應(yīng)速度調(diào)整，因受電動機(jī)高速時(shí)的機(jī)械強(qiáng)度/噪音/振動等因素的限制，變頻器最高頻率設(shè)定為60HZ；因低速時(shí)電動機(jī)散熱效果差，考慮工件旋轉(zhuǎn)的變速因素和實(shí)際最大加工工件尺寸，最低頻率設(shè)定為20HZ。
參數(shù)設(shè)置為：00-05=1，00-07=60，00-08=20，00-09=10，00-10=15，11-01=3600，11-02=1。

5.結(jié)束語
        臺安科技新研發(fā)的N310系列變頻器一上市就成功應(yīng)用在磨床設(shè)備上，是臺安科技多年的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的累計(jì)的結(jié)果，再次證明了臺安科技在變頻器行業(yè)的優(yōu)勢。