變頻器在單臂刨床改造中的應用

摘要：利用變頻器技術對B1012A型單臂刨床進行改造，以提高其加工的質量、效率并減少能耗。
關鍵詞：單臂刨床；變頻器；參數
O 前言
B1012型單臂刨床已使用三十余年，工作臺傳動系統采用直流發電機一電動機組，故障率高、能源消耗非常大。變頻器控制的電動機系統有著節能效果顯著、調節控制方便、維護簡單等優點，所以采用通用變頻器對此機床進行改造。
1 改造前B1012A型單臂刨床基本情況
單臂刨床的主要部件包括床身、工作臺、立柱、橫梁、工作臺傳動裝置、進刀箱、潤滑系統、液壓安全器及電氣設備等。工作臺傳動系統采用直流發電機組一電動機組與二擋齒輪的組合變速，可完成工作臺的減速、反向、慢速切入等動作，屬于主拖動系統。橫梁夾緊與升降及刀架的移動和旋轉屬于輔助拖動系統。工作臺運動自動循環控制采用了組合式接近開關。
2 單臂刨床的控制要求
a．無級調速且調速范圍寬，系統運行平滑性好；
b．能根據不同工件自由調節工作速度，而且前進和后退的速度可以單獨調整；
c．起動和制動性能好；
d．系統簡單、安全可靠、便于維修、噪音低、效率高且節能明顯。
3 工作臺主拖動系統改造
3．1 電機及變頻器及外配件的選用
工作臺主拖動系統采用一臺Y225M一6型、37 kW異步電動機，變頻器采用日本富士公司生產的FRN45G11S一4CX變頻器。（考慮到單臂刨機床工作特點，所以選用的變頻器比電動機的規格大一級。）因變頻器帶動的主電機在快速換向制動時會產生很大的反饋能量，所以在改造時對刨刀的換向制動采用減速制動和外部制動電阻單元（變頻器的制動電阻投入運行，可以使這部分能量通過電阻發熱的方式消耗掉）。以提高變頻器在減速時的制動能力，使制動效果更好。
3．2 變頻器外部接線圖（見圖1）
3．3 變頻器功能參數的調整
為了使變頻器滿足負荷和運行方式的要求，需對變頻器主要參數作如下設定。
3．3．1 頻率設定
F01為頻率設定功能，調試時可選擇0鍵盤面板鍵來調整機床參數。工作時可選擇1電壓輸入（端子[12]0—10 V設定）。具體可根據運行速度要求設定。
3．3．2 運行操作
F02為運行操作命令，選擇設定為1，由外部端子[FWD]、[REV]輸入運行命令。
3．3．3 加減速時間
F07加速時間、F08減速時間均設定為1．8 s（具體視實際使用效果來定）。
3．3．4 轉矩提升
F09轉矩提升，考慮到電機通常工作在低速狀態下，所以F09應設為10左右，即恒轉矩特性。但應注意，轉矩提升增大時，低速領域會發生過激磁狀態。按這種狀態連續運行時，電動機可能發生過熱，應檢查驅動電動機特性。
3．3．5 頻率限制
考慮到采用通用電機，因此F15上限頻率應設定為50 Hz。
3．3．6 電動機參數設定
P01電動機極數設為6極，P02電動機容量設為37 kW，P03電動機額定電流設定為71A，P04設定電動機自整定選P04=2（要求脫離負載來整定）。
4 結束語
采用變頻器對B1012A型單臂刨床工作臺主拖動系統直流發電機一電動機組改造后，經過運行，完全滿足生產工藝的要求，降低了能耗，提高了生產效率，調節控制方便，維護量明顯降低。
參考文獻：
[1] 黃凱頻．龍門刨床的自動化改造[J]．機床電器，2006，（2）．
[2] 富士FRENIC 5000GllS／PI1S變頻器操作手冊[z]．