隨著數字控制SPWM變頻調速系統的發展,數控機床主軸驅動采用通用變頻器控制也越來越多。
I.變頻器簡介
對交流電動機實現變頻調速的裝置稱為變頻調速器,其功能是將電網提供的電壓與頻率固定不變的交流電變換為可變電壓和頻率VVVF(VariableVoltageVaria-bleFr叫uency)的交流電,變頻伴隨變壓,對交流電動機實現無級調速。
目前,通用變頻器幾乎都是交一直一交電壓型變頻器,如圖l所示為電壓型變頻器,由主電路和控制電路組成。
(I)主電路電壓型交-直交變頻器的主電路由整流電路、濾披電路和逆變器電路三部分組成
(2)控制電路控制電路的基本結構如圖3所示.它主要由電源板、主控板、鍵盤與顯示板、外接控制電路等構成。主控板是變頻器運行的控制中心,其主要
功能有:①接受從鍵盤輸入的各種信號。②接受從外部控制電路輸入的各種信號。③接受內部的采樣信號,如主電路中電壓與電流的采樣信號、各部分溫度的采樣信號、各逆變管工作狀態的采樣信號等。④完成SPWM調制,將接受的各種信號進行判斷和綜合運算,產生相應的SPWM調制指令,并分配給各逆變管的驅動電路。⑤發出顯示信號,向顯示板和顯示屏發出各種顯示信號。
⑥發出保護指令,變頻器必須根據各種采樣信號隨時判斷其工作是否正常,一旦發現異常工況,必須發出保護指令進行保護。⑦向外電路發出控制信號及顯示信號,如正常運行信號、頻率到達信號、故障信號等。
2.三菱FR-A500系列變頻器
(I)系統組成圖4為三菱FR-A500系列變頻器的系統組成。i亥變頻器既可以通過2、5端,用CNC系統輸出的模擬信號來控制電動機的轉速,也可通過撥碼開關的編碼輸出或CNC系統的數字信號輸出至RH、RM和RL端,通過變頻器的參數設置,實現從最低速到最高速的變速,,圖5為數字控制的變頻調速框圖。
在圖4中.電源側交流電抗器的作用是減小輸入電流的高次諧波,直流電抗器是用于功率因素校正,有時為了減小電動機的振動和噪聲,在變頻器和電動機之間加入降低噪聲用的電抗器。為防止變頻器對周圍控制設備的干擾,必要時在電源側選用無線電干擾(RFI)抑制電抗器。圖5中,Ro的作用是限制起功時的大電流,閉合電源后,延時觸點KA閉合或晶閘管VT導通
l報警指示燈(ALARM)
2電¥指示燈
3、7交流電抗器
4交流接觸器
5.斷路器
6拆卸式編程器面極
8.速度應制信號
9.模式鍵
IO.顯示LEDx4f!I.
II.單位指水
中虛線部分).將R.,垣路lRb為能耗制動電阻,制動時,異步電動機進入發電狀態,通過逆變器的結流二極管向電容C充電‘吁中間直流回路電壓(通稱粟升電壓)升高到一定限制{直時,通過某升限制電路使開關器件飛,導通.將電動機釋放功能消耗在制動電阻RI,、為便于散熱.制功電阻器常作為附件單獨裝在變頻器外,走子也流旦旦直流回路I氈流檢測是為了補償定子電!王十分重要,是因為在切斷電源后,高壓幢幢器的放電速度較慢,由于電壓較高,故對人體有危險所以,在調試和維
修時,每次關機后.必須{等電慣、顯示完全熄滅.方可觸摸接線部分l
@變頻器的預置設定變頻器和主軸電動機配用時,需根據主軸加工的特性和要求,預先進行→系列的設定,如加減速時間等戶設定的方法是通過編程器上的鍵盤和數碼管顯示將參數輸入或修改σ首先按下模式轉換開關.使變頻器進入編程模式。按數字鍵或數字增減
鍵(L,鍵和v鍵),選擇需進行預置的功能碼u按讀出鍵或設定鍵,讀出i亥功能的原設定數據(或數據碼)如需修改.則通過數字鍵或數字增減鍵來修改設定數據。按寫入鍵或設定鍵,將修改后的數據寫入lk口頂置尚未結束.則轉入第二步,對其他功能進行設定「l如預置已經完了,則按模式選擇鍵.{吏變頻器進入運行模式,電動機就可以起動了c