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数控机床变频改造方案

发布时间:2013-11-15 点击数:1334

数控机床简介: 

    数控机床是指通过计算机编程,将程式指令输入数控系统内存后,经由电脑编译计算,透过位移控制系统,再将资讯传至驱动器以驱动马达来切削、加工所设计零件的自动机床设备。数控机床的主运动是主轴通过卡盘(或顶尖)带动工件的旋转运动,由电动机带动齿轮箱来传动和调速,它具有以下特点:

1、负载—恒功率:齿轮箱变速时,转矩与转速的变化成反比。若不计齿轮箱损耗,则在全功率范围内,都具有恒功率的特点。

2、8档转速:由手柄组合的8个位置来控制四个离合器的分合,可以形成齿轮的8种组合,从而得到8档转速:75、120、200、300、800、1200、1500,2000r/min。

3、超强过载能力:低速时,拖动系统经齿轮箱降速后的额定转矩将远大于负载的最大工作转矩,有很强的过载能力等。

    然而在机床运动中,经常需要对主轴的旋转有不同的速度要求,这就需要操作人员通过手柄组合的多个位置来控制离合器的分合,得到齿轮的多种组合,从而得到多档的转速。这样不仅操作不方便,维修量也比较大,而且实践证明,调速用的电磁离合器损坏率较高。所以原有机床的主轴传动的这一特点已经不能适应经济快速发展对数控机床的需求了。而LS260开环矢量智能变频器在机床中的运用对此及其他性能的提升得到了很好的解决,数控机床配套使用变频器也越来越普遍和实用。 

                                                        图1:机床




方案简介:

    伦特电气系统由LS260开环矢量智能变频器、数控机床CNC、时间继电器、制动组件等组成。接线图如图2所示: 

1. 交流电源通过断路器连接主电路的电源端子(R、S、T)。变频器输出端子(U、V、W)按正确相序连接主轴电动机。当运行命令和电动机的旋转方向不一致时,可在U、V、W三相中任意更改两相接线,或将控制电路端子FWD/REV调换。 

2. 频率给定命令由CNC以0-10V(或-10V~10V)的形式给定,从变频器的AI1和GND接入。电机的运行控制和转向由变频器数字输入端口(DI)的状态决定。 

3. 当数字端子D1与端子COM接通时,端子D1上为高电平,电机正转;当数字端子D2与端子COM接通时,端子D2上为高电平,电机反转;当数字端子D1和端子D2均不与端子COM接通时,端子D1和端子D2上均为低电平,电机停止。端子D1与端子COM之间的接通或断开、端子D2与端子COM接通之间的接通或断开,由两对继电器触点控制,这两个继电器可由数控系统所发出的主轴正转和主轴反转指令控制。同时,变频器的两路数字输出端口分别设置为:TIA和TIC(功能设置为:运行输出);T2A和T2C(功能设置为:故障输出)。 

    

                              图2:数控机床变频改造方案接线图



方案优势:

    LS260开环矢量智能变频器之数控机床变频改造方案具有以下优势:

1. 主轴通过变频调速能在0-300Hz范围内实现无级调速,能充分满足主轴对调速范围的要求。  

2. LS260开环矢量智能变频器在低频下可以提供150%负载转矩能力,符合机床主轴电机需要较硬机械特性的要求,并且能够提供150%的过载保护(60s),使机床在低速时具有强大过载能力。 

3. LS260开环矢量智能变频器具有的电压、电流模拟输入端口,数控机床的控制信号可以很好地与变频器配合使用。

4. 可以简化齿轮箱等原有复杂的机械传动结构,而且操作简单,维修方便。  

5. 大大提高机床的加工精度和生产效率,对于成本的降低、产品质量、产量的提高、自动化程度的提升和维修量的减少有着重要的作用。