海利普HLP-M變頻器在磨床中的應(yīng)用

  一、引言

  M74系列立軸圓臺平面磨床是以砂輪端面進(jìn)行磨削，是一種率，精密穩(wěn)定的加工磨床。該系列機(jī)床在提高床身和磨頭剛性方面已做了較大改進(jìn)。立柱采用三點調(diào)整，結(jié)構(gòu)緊湊，工作臺為圓形強(qiáng)力電磁吸盤，磁力平滑可調(diào)，精度穩(wěn)定，功率大，可控硅充退磁，并配有冷卻液凈化裝置等特點。該系列磨床主要用來磨削毛坯及一般精密的大型零件，表面粗糙度Ra可達(dá)0.8μm以上，平行度0.02/1000mm以內(nèi)。特別適用于冶金、鋸片、模具、汽車、拖拉機(jī)、工具、軸承等行業(yè)對大型零部件的磨削加工。

  M74125立軸圓臺平面磨床可以磨削工件的大直徑為1250mm，整個機(jī)床總共有主軸電機(jī)、工作臺旋轉(zhuǎn)電機(jī)、工作臺移動電機(jī)、砂輪升降電機(jī)及冷卻泵、提水泵電機(jī)等九臺電機(jī)，集中由PLC控制。

  為取得工件較好的表面光潔度,需要適當(dāng)提高砂輪的線速度，但線速度過高會影響機(jī)床的穩(wěn)定性，進(jìn)而對工件的平行度要求產(chǎn)生影響。所以如何選擇砂輪佳線速度來保證磨削精度，就成為頭等問題。我們都知道改變主軸轉(zhuǎn)速就可以改變砂輪的線速度，顯然用原來的星三角起動無法達(dá)到要求，本文就著重介紹海利普變頻器在M74125立軸圓臺平面磨床主軸調(diào)速控制中的應(yīng)用。

  二、主軸調(diào)速控制系統(tǒng)的構(gòu)成

  M74125立軸圓臺平面磨床的主軸電機(jī)采用內(nèi)裝式三相鼠籠電機(jī)，具體參數(shù)為：型號，MDIC280M-8；功率，Pn=45KW；轉(zhuǎn)速，ne=740r/min；額定電流，In=91A。由于是輕載起動，所以選擇海利普變頻器HLPA004543B就可以滿足要求。HLPA004543B適用電機(jī)功率為45KW，輸出電流為91A，主軸調(diào)速控制電路如下圖所示：

  主軸調(diào)速控制電路圖

  三、系統(tǒng)調(diào)試

  主軸電機(jī)變頻器基本功能參數(shù)設(shè)置如下：

  CD012：30s（加速時間）；

  CD013：30s（減速時間）；

  CD032：0（減速停車）；

  CD033：1（外部端子運行）；

  CD034：0（面板頻率設(shè)定）；

  CD037：0（反轉(zhuǎn)禁止）；

  CD041：5（啟動頻率）；

  CD043：5（自動轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償）；

  CD050：1（FOR端子為運轉(zhuǎn)）；

  CD056：3（DRV為零速輸出）；

  CD058：2（FA、FB為故障指示）；

  CD059：5（KA、KB為設(shè)定頻率到達(dá)）；

  CD130：380V（電機(jī)額定電壓）；

  CD131：91A（電機(jī)額定電流）；

  CD132：8（電機(jī)極數(shù)）；

  CD133：740r/min（電機(jī)額定轉(zhuǎn)速）。

  輸入這些參數(shù)后，上電開始試運行前先要設(shè)定變頻器的主頻。根據(jù)經(jīng)驗設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速為nm=590r/min，因電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為n1=750r/min，額定轉(zhuǎn)速為n=740r/min，計算轉(zhuǎn)差率s=(n1-n)/n1=(750-740)/750=0.013，所以理論計算變頻器的主頻f=nmp/60*(1-s)=590*4/60*(1-0.013)=39.86(HZ)，即功能碼CD000參數(shù)應(yīng)設(shè)定為39.86HZ。按起動按鈕起動主電機(jī)，讓主軸電機(jī)空載運轉(zhuǎn)幾分鐘，注意觀察電機(jī)的運轉(zhuǎn)方向、面板顯示是否正確，轉(zhuǎn)速是否平穩(wěn)，溫升是否正常及加減速是否平滑等。如果試運行正常，變頻調(diào)速系統(tǒng)就可投入正式運行。如果運行中出現(xiàn)異常，輸入PLC的FA、FB故障信號端子就會有輸出，切斷主電機(jī)控制回路，詳細(xì)請參閱變頻器用戶手冊予以解決。交予用戶運行一年多，用戶反應(yīng)良好。實踐證明，此調(diào)速系統(tǒng)不但可以實現(xiàn)無級變速，以根據(jù)需要實時調(diào)整砂輪佳磨削線速度，有效地控制磨削精度，還可以實現(xiàn)主軸電機(jī)的軟起動和軟停止，使整個調(diào)速系統(tǒng)的可靠性、可維修性及穩(wěn)定性得到大幅度提高，其優(yōu)勢是先前星三角起動所無法比擬的。

  四、系統(tǒng)調(diào)試及運行注意事項

  1、主軸電機(jī)頻率盡量在開機(jī)或按PROG后顯示F000時，按∧或∨來設(shè)定，避免在通過CD000參數(shù)設(shè)定時設(shè)置錯誤。

  2、如果主軸電機(jī)轉(zhuǎn)向接反，在變頻器電源輸入端調(diào)相是徒勞的，切記要在變頻器的輸出側(cè)調(diào)相。

  3、由于主軸電機(jī)是內(nèi)裝式的，不具備冷卻風(fēng)扇，如果在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載條件下長期運行，勢必造成電機(jī)溫升增加，使調(diào)速系統(tǒng)的特性變壞，采取強(qiáng)制冷卻措施，安裝獨立冷卻風(fēng)扇，電機(jī)的散熱能力，保證變頻調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

  五、結(jié)束語

  本文詳細(xì)闡述了海利普變頻器的在立軸圓臺平面磨床主軸電機(jī)調(diào)速控制中的應(yīng)用技術(shù)，并從中給出了海利普變頻器的一些相關(guān)參數(shù)設(shè)置及應(yīng)用中需注意的事項，進(jìn)而提出了海利普變頻器在立軸圓臺平面磨床主軸調(diào)速控制中應(yīng)用的可行性。