CNC obrábacie stroje

Aplikácia invertora KERUN v CNC obrábacích strojoch
-- Príklad série ACD320

1. Požiadavky CNC obrábacích strojov na aplikačnú techniku

1.1. Požiadavky na motor
Zvyčajne sa vyžaduje použitie invertorových-motorov alebo štandardných motorov s pridanými chladiacimi ventilátormi, aby sa splnili požiadavky na odvádzanie tepla motora pri nízkych frekvenciách. Požaduje sa tiež široký rozsah regulácie otáčok motora.

1.2. Technické požiadavky na menič

Vysoký nízky-frekvenčný krútiaci moment
Vyberte vektorový menič schopný vydávať 150 % menovitého krútiaceho momentu pri nízkych frekvenciách (1–10 Hz).

Rýchla dynamická odozva krútiaceho momentu, presnosť pri vysokej rýchlosti
Vyberte si vektorový menič na dosiahnutie vynikajúcej dynamickej odozvy. Rýchlo reaguje na zmeny zaťaženia prostredníctvom úprav výstupného krútiaceho momentu, čím stabilizuje otáčky vretena.

Rýchle spomalenie a zastavenie
Časy zrýchlenia a spomalenia pre CNC obrábacie stroje sú zvyčajne krátke. Čas zrýchlenia závisí od výkonu meniča, zatiaľ čo čas spomalenia závisí od externe pridaných brzdných odporov alebo brzdových jednotiek.

Vykonajte automatické{0}}ladenie parametrov motora
Po výbere vektorového meniča si dosiahnutie optimálneho výkonu riadenia zvyčajne vyžaduje automatické{0}}ladenie parametrov motora. Účelom je získať presné vnútorné parametre motora pre výpočty vektorového riadenia. Parametre na štítku motora potrebné na automatické-ladenie sú: menovitý výkon motora, menovitá frekvencia motora, menovité otáčky motora, menovité napätie motora, menovitý prúd motora. Niektoré menovité-štítky motorov nemusia uvádzať menovité otáčky; dá sa to odhadnúť na základe skúseností. Zaistite, aby sa automatické{7}}ladenie vykonávalo v podmienkach bez{8}}záťaže (hriadeľ motora odpojený od záťaže), aby sa zaručila presnosť naučených parametrov.
Ak-podmienky na mieste bránia prevádzke bez{1}}zaťaženia, zvážte skúšobnú prevádzku s použitím továrenských{2}}predvolených parametrov motora meniča.

Frequency Command a Run Command
V prípade invertorov používaných na CNC obrábacích strojoch príkaz frekvencie aj príkaz chodu pochádzajú z riadiacej jednotky CNC. Vo všeobecnosti existujú dva príkazové kanály: analógový vstup a viac-krokové nastavenie rýchlosti, alebo oba súčasne s viac{2}}krokovou rýchlosťou, ktorá má prednosť. Analógový vstup je primárne napäťový-typ, hoci existuje aj prúdový{5}}typ. Striedač môže akceptovať oba typy.

1.3. Problémy s-interferenciou
Invertory prechádzajú prísnym testovaním-interferencie v továrni a majú silné schopnosti proti-interferencii. Zdrojom rušenia sú však aj samotné meniče a pri používaní je ťažké vyhnúť sa rušeniu iných zariadení. Na CNC obrábacích strojoch je najnáchylnejší CNC ovládač. Akonáhle dôjde k zásahu do riadiacej jednotky CNC, systém môže zlyhať. Ovplyvnené môžu byť najmä príkazy frekvencie a príkaz chodu meniča, čo môže v závažných prípadoch spôsobiť nestabilné príkazy frekvencie alebo chybnú prevádzku meniča. Riešením je pridať feritové jadrá na výstupné káble meniča, aby sa znížilo vysokofrekvenčné vyžarovanie-. Vo všeobecnosti majú importované CNC systémy silnejšie-schopnosť proti rušeniu.

2. Ladenie série ACD320 na obrábacích strojoch:

1) Zapojenie

Obrázok 1-1 Umiestnenie meniča v skrini a zjednodušená schéma zapojenia

2) Parametre

3. Niekoľko chybových javov spôsobených -invertorovými faktormi kvality:

Rozdiel medzi skutočnými otáčkami vretena a nastavenými otáčkami.
Pretože príkaz frekvencie meniča pochádza z analógového signálu systému 0-10V alebo 4-20mA, ak dôjde k odchýlke medzi nastavenou rýchlosťou a zobrazenou rýchlosťou, možno ju opraviť nastavením súladu medzi maximálnou frekvenciou a hodnotou analógového vstupu. Vo všeobecnosti najskôr nakalibrujte vysokú rýchlosť a potom upravte nízku rýchlosť.

Nedostatočná presnosť otáčok vretena.
Zvyčajne spôsobené veľkými chybami v parametroch motora. Na získanie presných parametrov je potrebné dynamické automatické{1}}ladenie motora.

Nedostatočný rezný výkon pri obrábaní.
Spôsobené veľkými chybami v parametroch motora. Na získanie presných parametrov je potrebné dynamické automatické{1}}ladenie motora.

Porucha nadprúdu počas zrýchlenia alebo prevádzky.
Zrýchľujúci nadprúd je často spôsobený príliš krátkym časom zrýchlenia. Môže to byť spôsobené aj výraznými odchýlkami parametrov motora, ktoré si vyžadujú dynamické automatické-ladenie pre presné parametre.

Porucha prepätia počas spomaľovania/zastavovania.
Jedným z dôvodov je príliš krátky čas spomalenia. Ďalšou možnosťou je nesprávna konfigurácia brzdového odporu alebo prerušený obvod v slučke brzdového odporu. Upravte čas spomalenia alebo nakonfigurujte vhodný brzdový odpor.

Abnormálny hluk z vretena v určitom frekvenčnom rozsahu počas prevádzky?
To je zvyčajne spôsobené mechanickou rezonanciou. Dá sa eliminovať nastavením frekvenčného skokového pásma alebo úpravou mechanickej štruktúry.

CNC systém nemôže normálne ovládať menič?
Najprv zistite, či príčina spočíva v samotnom meniči alebo v systéme. Dá sa to posúdiť pokusom o ovládanie pomocou klávesnice alebo priamym privedením signálov na ovládacie terminály.

4. Záver
Pre vretenový motor CNC sústruhov ponúka bezsenzorové vektorové riadenie s pohonom s premenlivou frekvenciou tieto významné výhody: Podstatne znižuje náklady na údržbu, dokonca umožňuje bezúdržbovú-prevádzku; umožňuje vysoko efektívne rezanie a vysokú presnosť obrábania; poskytuje robustný krútiaci moment pri nízkych aj vysokých otáčkach. Invertor série ACD320 so svojimi jedinečnými vlastnosťami (nízky štartovací prúd, plynulá regulácia otáčok, široký rozsah otáčok, úspora energie a ochrana životného prostredia, stabilná prevádzka, vysoká presnosť, vysoký nízko{3}}frekvenčný krútiaci moment, komplexné ochranné funkcie, vysoká spoľahlivosť, jednoduchá obsluha a údržba atď.) a vynikajúci pomer ceny-výkonu sa rýchlo dostáva do popredia v aplikáciách CNC obrábacích strojov.

Po implementácii meniča na CNC obrábacích strojoch sú eliminované mechanické komponenty, ako sú spojky a prevody na zmenu rýchlosti, čím je údržba pohodlnejšia. Použitie meniča umožňuje viac{1}}krokovú reguláciu rýchlosti a obrábanie s konštantnou rýchlosťou povrchu. Obrábací stroj sa môže podávať podľa príkazových signálov, čím sa skracujú cykly obrábania a zvyšuje sa efektivita výroby. Obrábací stroj vykazuje dobrú reprodukovateľnosť otáčok, čím zabezpečuje stabilnú kvalitu produktu. Ľahko tiež dosahuje-vysokorýchlostnú prevádzku, čo umožňuje efektívne obrábanie mäkkých materiálov, ako je hliník.

Prevencia:

Vzhľadom na široký rozsah nastaviteľných otáčok meniča zvážte prispôsobenie s mechanickými komponentmi, aby ste zabránili rezonancii. Opatrenia môžu zahŕňať zmenu mechanických vlastností alebo použitie frekvenčného skoku na zamedzenie rezonančných bodov.

Brzdové jednotky a brzdové odpory musia byť nainštalované, aby sa skrátil čas spomalenia pri prepínaní z vysokých{0}}do{1}}nízkej rýchlosti a aby sa predišlo poruchám nadprúdu spomalenia (nesúvisiace s kvalitou meniča).

Menovitý výkon brzdového odporu je určený frekvenciou spomalenia a mal by byť zvolený na základe najnáročnejšieho prevádzkového režimu.