VD500系列变频器在龙门刨床系统上的应用V10-1 - 沃森电气.PDF

VD500 系列变频器在龙门刨床 统上的应用V1.0 关键词：变频器、龙门刨床、无级调速 一、引言 龙门刨床是主要用来加工大型工件的各种平面、斜面和槽，是机械初加工的大型机床，在机加 工行业应用非常广泛。由于技术的限制，龙门刨床工作台采用直流系统已在工业领域应用多年。虽 然直流调速系统低速时力矩较大，但用户前期投入费用高、电机维护费用高，浪费电较多，很难满 足刨床用户的要求。 二、龙门刨床的基本构成 1) 基本结构 龙门刨床包括，床身、工作台、横梁、左右 直刀架、左右侧刀架、立柱、龙门顶等。 2) 工作原理 龙门刨的刨削过程是工件与刨刀相对运动。因此工作台与工件必须频繁地进行往复运动，切削 加工只在工作行程中，返回行程只是空转。在切削过程中没有进给运动，只有在返回行程中才有刀 架的进给运动。其中，工作台与工件间的往复运动称为主运动，横梁、刀架的运动称作辅助运动。 三、控制要求 1) 无级调速调速范围宽，系统运行的平滑性好，动态品质更好； 2) 能根据不同工件自由调节工作速度，而且前进和后退的速度要单独调整； 3) 起动和制动性能好快速、平稳的起动和制动，对电网和机械的冲击小，能很好地实现慢速 切入，快速换向等工艺要求； 4) 高速切削平稳，静差度小； 5) 系统简单，安全可靠，便于维修； 6) 噪音低，效率高，可靠性好，节能明显。 四、控制原理 1) 设备组成 VD500-55kw 一台和VD500-2.2kw三台、多功能数字端子、制动单元、制动电阻 R=27.2 Ω （4800W）、其他辅助运动的控制根据现场而定。 2) 控制原理图 制动电阻 制动单元 QF L1 R P- P+ U L2 S V M L3 T W K1 正转 DI1 K2 T1/A 主轴电机 反转 DI2 正转寸动 K3 DI3 T1/B 故障指示 K4 反转寸动 DI4 T1/C K5 故障复位 DI5 公共端 COM 5/10V 外部电位器 AI1 GND VD500 五、控制总结 改造前龙门刨采用 K—F—D （发电机组电动机）调速系统交流电机拖动直流发电机再拖动直流 电动机，由交磁放大机控制发电机的励磁系统，结合机械传动，达到 20:1 的机电联合调速系统。 进刀机构采用进刀继电器控制进刀，由于继电器控制时有粘连发生使加工精度低、噪声大、体积大、 耗电量多、故障率高、系统维护困难。 采用沃森VD500 系列变频器改造以后，系统运行稳定、精度高(±0.1%最高速度)、低频转矩大 (0.5Hz 达 150%)、可靠性强、噪声底、系统维护简单方便、调速范围可达 1000:1，节能效果预计 可达 30%以上。而且更换不同的工作组件就可使刨床用于刨、铣一机两用。提高加工精度，工作台 的速度不随切削量的 化而 化，静差度小于 1%。变频调速器的“多段速度”控制功能，能够很 好地满足速度曲线的要求，提高加工质量与效率，延长了刀具的使用寿命。