澳地特變頻器在機床和雕銑機行業解決方案

一、引言：

　　目前國內數控機床主軸伺服系統主要采用直流伺服系統，而部分采用交流調速的主軸伺服系統則全部依賴進口，價格昂貴，其它異步機交流傳動系統絕大多數也采用進口變頻器，主要是要求有較大的低頻轉矩，穩速精度高，啟動，停機響應快。國產變頻器大多采用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，而且提高定子電壓的補償難以完全與負載匹配，低速轉矩不足。因此V/F控制變頻器尤其不適用于諸如數控機床主軸、伺服等要求高精度、快響應的傳動機械。

二、澳地特變頻器的特點：

　　澳地特的AD500系列變頻器采用先進的無速度傳感器矢量控制技術，在開環矢量的方式下，0.25 HZ就能提供180％的啟動力矩，穩速精度高，在開環矢量的方式下，可以達到±0.02％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，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。

　　澳地特機床專用變頻器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重要優點：

1、更強切削能力：在相同的條件下，澳地特機床專用變頻器比其他公司的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、更快的急加速、急減速動態特性：澳地特機床專用變頻器急加速、急減速動比其他公司的變頻器快約1.35倍，同樣可使機床具有更高的加工效率和產能。

3、更好的低速切削力和加工精度：澳地特機床專用變頻器在0.25HZ穩定可輸出150%的額定力矩，而其他公司到0.5HZ才能有力矩輸出且力矩有脈動不太平穩；

4、超強的抗突變沖擊過載等能力：澳地特機床專用變頻器有精確的電流環控制（其他公司沒有），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連續穩定運行。

5、工藝外觀：澳地特機床專用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：澳地特機床專用變頻器在矢量控制方式下可工到200HZ，在矢量化v/f控制方式下可達3000HZ，可為機床在更寬的工作范圍內提供更高的切削能力和精度。

三、澳地特變頻器在機床上的應用：

　　澳地特的AD500系列機床專用變頻在某客戶機床上的使用，解決了其進口品牌變頻器無法解決的快速啟動，停機的要求，實現了客戶的要求。

系統原理圖：

使用對比結果：

注：以上測試為主軸從零速加速到4000r/min,和從4000r/min減速到零速的時間，電機的運行頻率為200hz，外接制動電阻（1800w,50Ω），澳地特變頻器在啟動時可以達到更快的速度，但是客戶覺得太快了，所以降低了其啟動的速度。變頻器為7.5KW，主軸電機為7.5KW變頻電機。

澳地特變頻器在數控車床上的應用

一、行業概述:

數控機床（NC，Numerical Control），是集機械、電氣、液壓、氣動、微電子和信息等多項技術為一體的機電一體化產品，在機械制造設備中具有高精度、高效率、高自動化和高柔性化等優點。數控機床的技術水平高低及其在金屬切削加工機床產量和總擁有量的百分比，是衡量一個國家國民經濟發展和工業制造整體水平的重要標志之一。

二、數控車床的技術要求:

1、調速范圍寬  

　　由于加工刀具、被加工材質以及對零件加工要求的不同，為保證在任何情況下，都能得到最佳切削條件，這就要求傳動系統必須具有足夠寬的調速范圍。同時，在不同轉速下又有具體的要求：高速下，要求速度穩定，盡可能提供主軸電機的最大功率，即恒功率范圍要寬；低速下，要求提供大轉矩輸出，以滿足重切削的要求。

2、速度控制精度高

　　為保證數控車床的加工精度，一般都要求傳動系統具有較高的速度控制精度，由負載變化引起的動態降速小。若動態降速大，會嚴重影響工件加工的精度。

3、加減速時間短

　　數控車床要求加減速時間短，有良好的快速響應特性。變頻器加減速時間短，可提高數控車床加工工件的效率。

三、 澳地特變頻器在數控車床應用上的特點：

1、速度調節范圍寬0～600HZ，滿足了不同工件對轉速的要求

2、低頻力矩大，能滿足數控車床在低速下的重切削要求。

3、采用了矢量控制方式，提高了車床的響應速度和精度。

4、加減速時間短，提高了客戶的生產效率。

5、載波頻率1～16K可調，降低了電機噪音，改善了工人的工作環境。

四、AD300在數控車床上的接線原理圖：

五、結束語：

　　主軸電機采用AD300高性能矢量變頻器驅動，不僅滿足了工件的加工要求，也延長了刀具的使用壽命。由于變頻器采用了矢量控制，即使在低轉速（低頻）運行下也能平穩輸出150%的轉矩，以滿足不同工件的加工需要，完全可以取代傳統的滾動軸承主軸結構，并且此主軸結構簡單、緊湊、可以實現真正的無級調速。不同的加工工藝（如；粗加工、精加工等）需要不同的轉速，此時可由數控系統輸出不同的模擬量電壓信號給變頻器，實現不同的轉速，同時啟停信號也由數控系統控制，提高了車床的自動化程度。