藍海華騰變頻器在機床主軸開環驅動的應用

分類：技術教程日期：2009-06-01 08:28:00 來源：廠商

一.引言

　　目前國內數控機床控制系統多采用伺服系統，大部分伺服產品價格昂貴，維護成本較高。采用伺服系統時，伺服電機必須提供速度編碼器接口，或者在電機軸側安裝速度編碼器;但是不少機床加工要求較低，電機也采用無速度編碼器的異步電機，因此可采用異步機交流傳動系統來實現機床主軸開環驅動。

　　近些年來，變頻器已經廣泛運用于異步機交流傳動系統中。一般通用變頻器大多采用V/F控制，由于轉速精度受轉差率及負載的影響，無法精確控制電動機的實際轉速，存在著控制精度低、動態性能差、故障率高、控制功能少等缺點。盡管V/F控制策略中可以采用一些補償技術：比如提高定子電壓的補償加大低頻力矩輸出，根據負載大小進行轉差補償等，但限于控制策略結構性缺陷，仍然難以獲得良好的控制效果。特別是針對數控機床主軸要求低頻啟動力矩大，穩速精度高，負載響應快，則需要更加優良的控制技術來滿足這樣的應用要求。具有矢量控制技術的變頻器則可以滿足以上應用要求。

二. 藍海華騰變頻器的特點

　　藍海華騰的V5-H系列高性能矢量控制型變頻器采用先進的無速度傳感器矢量控制技術，藍海華騰變頻器具有改進的高精度電機模型技術。電機是一個多變量、非線性、強偶合的系統，電機模型不精確，勢必會影響到整個控制的性能，甚至使得系統發散。通過建立改進的高精度電機暫態模型并采用創新的磁場定向技術和速度辨識技術可大大改善控制特性。

　　在開環矢量的方式下，藍海華騰V5-H系列變頻器在0.25HZ就能提供180%的啟動力矩;同時可達到±0.2%的穩速精度;而且對于高速主軸電機，能達到較快的響應速度，動態轉矩響應時間<20mS，實現主軸電機的快速啟動、停機，特別是對與運行頻率較低的電機，其啟動、停機的快速性更為明顯。

　　藍海華騰機床專用變頻器V5-H-M0是建立在高性能無速度傳感器矢量控制技術平臺基礎上，同時結合機床行業應用特點推出的一款專用變頻器，與其他品牌通用變頻器相比在機床應用上具有以下的重要優點：

　　1、更強切削能力：在相同的條件下，藍海華騰機床專用的變頻器比通用變頻器具有更強的進刀能力和切削深度（約1.3-1.5倍），可提高機床的加工工效和產能，為機床和客戶帶來增值。

　　2、超強抗沖擊：輸入電壓適應能力強，瞬時波動至AC528V情況下亦可使用;由于具有精確的電流環控制，藍海華騰機床專用矢量變頻器在沖擊負載或電網等外界突變擾動時，變頻器更不易跳閘保護，能更好保證生產設備的連續穩定運行。

　　3、更快動態特性：切削加工突加突卸負載時的主軸電機速度波動小，比較通用變頻器可有效抑制速度過沖或跌落的范圍（減小約50%），電機快速加速、快速減速時比較通用變頻器快約1.35倍，同樣可使機床具有更高的加工效率和產能。

　　4、優良低速表現：藍海華騰機床專用矢量變頻器在開環矢量控制時0.25HZ穩定輸出150%的額定力矩，而通用變頻器0.5HZ才能有額定力矩輸出且力矩有脈動不平穩;

　　5、工藝外觀：體積相當于其它同等功率變頻器體積的70%;藍海華騰機床專用矢量變頻器的體積更緊湊，有利于設備的安裝空間的節省，造型更美觀，有利于提升系統的整體形象。

　　6、其它重要特性：

　　多樣的矢量控制方式適應各種機床如：車床、銑床、鉆床、磨床、雕刻機等行業應用;

　　可提供高達3000Hz的頻率輸出，輕松實現高速電機的驅動;

　　獨特的數字信號小脈沖諧波控制技術保證運行超靜音;

　　速度給定方式多樣：電壓/電流模擬給定，脈沖給定，通訊給定;