工程案例|普传科技PI500变频器在外圆磨床上的应用

时间：2018-11-09

摘要 ：本文针对大连普传科技PI500 系列变频器在外圆上的应用作了简单的介绍。控制系统集成变频技术、控制技术为一体，充分发挥普传科技PI500 系列变频器**的控制性能，很好地满足磨床低速大启动力矩、高速度精度等要求，使设备性能显着提高。

01.概述
标准机械加工所使用的外圆磨床，砂轮电动机均按传统启动电路运行，电动机启动后按照额定转速运转，由于电网电压有一定的波动，砂轮和工件的摩擦负载不断变化，都会影响电动机的转速误差，标准砂轮电动机起动电路一般只有一种加工速度，难以适应不同工件大小的要求不同的加工相对线速度，以至于所加工工件的加工精密度很难保证，因此从提高加工质量和加工效率，节约能源等方面考虑，将变频调速技术应用于外圆磨床中，可以收到满意的效果。
机械加工行业外圆磨床所加工的产品种类繁多，工件大小尺寸不同，要求加工精度各异。相对的要求砂轮转速与主轴的线速度不同，单纯的调整主轴的转速来满足工件的加工线速度很难调整到理想状态。又由于轴杆类在加工过程中所产生的应力弯曲，在磨削过程中会产生砂轮进给的力矩不同，这样就带来砂轮输出转速/ 力矩不同的变化，相应的会产生振刀纹/ 烧糊纹等，磨削精度很难保证，由此造成生产效率低，精品率低等。
随着电力电子技术的发展，变频调速技术的越来越普及，在机械加工行业变频器的应用受到很好的效果。变频器的无级调速，软启动，恒转矩输出较大的满足了机械加工设备的恒速度/ 恒转矩的要求。
02.外圆磨床加工的负载特性
根据不同的轴杆直径的大小，主砂轮电动机的转速等于砂轮输出的转速。磨削力的大小取决于电动机的输出转矩。在驱动工件旋转的主轴电动机的高速段，相对于砂轮输出转速不变，所加工的工件直径小，磨削进给少，加工大直径，长轴类工件时，工件旋转的电动机在低速段，砂轮进给量大，砂轮磨削力也在变大，电动机很难再恒转矩/恒速度下运行，速度的变化就产生了如振刀纹/ 烧糊纹/ 加工精度等的变化。变频调速电动机的无级调速，恒转矩输出恰能弥补上述缺陷。
03.变频器的选择
根据系统运行的特点，考虑满足机械加工外圆磨床的使用要求和设备投资费用等角度考虑，选用带自动转矩提升的普传科技PI500系列通用型矢量变频器。根据砂轮电动机的功率不同选用功率不同的变频器，以10kw 为例，额定电压三相380V，输出电流17.5A，频率控制0.50- 400Hz，速度控制0.1%，过负载能力150%/60s。具有自动转矩提升功能，低速转矩大，可实现更低噪音运行，16 段的低速 ，全系列三防漆，更耐油气环境。
04.系统的启动与调速
外圆磨床的主砂轮电动机起动电路多采用星—三角转换起动电路。用变频器取代原有电路，利用原有接触器的常开触点控制变频器的运行，考虑砂轮启动的惯性，变频器软启动时间设定为10S，停止刹车时间设定为15S，根据不同类型的砂轮启动力矩可在50%--80% 之间调节设定。系统速度通过外接可调电位器调节频率，根据工件直径不同的适应速度调整，因受电动机高速时的机械强度/ 噪音/ 振动等因素的限制，电动机较高频率设定为60HZ；因低速时电动机散热效果差，考虑工件旋转的变速因素和实际较大加工工件尺寸，较低频率设定为35HZ，基准频设定为50HZ。
由前面的负载特性分析可知，高速段为恒功率性质，低速段为恒转矩性质，且低转速时负载要求转矩大，过载能力强。对电动机基准频以上，为保证电动机不过压，采用恒压变频调速。
由电动机理论可知，当电压不变，频率增大时，电动机每较下的磁通随着频率的增大而减小；当电动机电流为额定电流时，较大允许输出转矩减小，容许输出功率不变，属恒功率调速，适用于恒功率负载。基频以下，为保证电动机每较下磁通不变，采用V/F= 常数的变压变频调速，当电动机的电流为额定电流时，电动机容许输出转矩不变，属于恒转矩调速，适用于恒转矩负载。但当速度较低时因电动机内阻不可忽略，若仍保持V/F 为常数，则电动机转矩将减小，无法满足低速时负载要求的转矩大，过载能力强的性能，因此采用变频器的转矩自动补偿功能，选择补偿后的V/F 曲线加以修正。
05.系统设计的注意事项
磨削砂轮平衡的精度要提高：将电动机在额定转速上运行，为了减小高速时的振动，应提高电动机转子和砂轮的动平衡度，并加以校正。低速时的散热情况：因电动机为自冷风扇方式散热冷却，低速时散热条件变差，而负载转矩较大，电动机温度会增加，因此较低转速的设定以电动机表面温差不**过容许值为依据。变频调速时因变频器输出含有高次谐波，会在电动机中产生电磁噪音，因此输出端要安装零相杂讯滤波器，可降低辅射干扰及感应杂讯。变频器的参数设定项目重要将反转/ 较高频率/ 失速等功能锁定！
06.结束
普传科技研发的PI500 系列变频器一上市就成功应用在磨床设备上，是普传科技多年的开发经验和现场应用经验的累积的结果，再次证明了普传科技在变频器行业的优势。

词条
词条说明
如何从矿藏中获取更多--普传科技矿用行业解决方案提供商
矿物和金属的用途非常广泛，它们可以作为建筑行业的支撑材料或作为一次能源为人们提供动力，也可以作为食品中的营养元素，或用作药物成份来挽救人的生命…通过有效地开发和使用，矿物和金属能够较大地提高人们的生活品质。从事矿业生产活动会受诸多因素影响 -现场生产人员的安全 -大量物料的长距离传送与储存 -地质条件或其他因素导致的矿产品质不稳定您也许正在期望通过高效的解决方案来实现对生产过程的分析、监测
关于进一步禁止在淘宝网等电商平台销售我司产品的公告
致：各位尊敬的代理商、经销商近期，我司有接到各区域代理商、经销商，及终端用户投诉，仍有经销商在淘宝网等电商平台销售我司产品，严重影响我司品牌形象及客户利益，为共同营造普传科技良好的品牌形象和市场销售秩序，特此，发布以下声明及公告： 1.普传科技**授权任何单位或个人在淘宝网等电商平台销售普传旗下产品。 2.公司将继续对所有的网络销售行为进行清理。我司经向各网络公司提出申请，已强制下架了大部分产品
践行绿色发展理念------普传科技再获节能工作先进单位荣誉称号
2018年1月24日，大连市节能协会2017年度总结表彰大会在奥利加尔大酒店三楼洞庭湖厅召开。市经信委、市民政局、市科协、市**公共机构节能办、市节能监察支队等**出席会议，会员单位代表一百余人参加会议。会议表彰了2017年度节能工作先进单位和先进个人；对大连市节能协会2017年的理事会和监事会工作进行了总结。大连普传科技股份有限公司荣获“2017年度节能工作先进单位”荣誉称号，此次荣誉的获得
普传科技|20周年·20瞬间----创立篇
编者按大连普传科技股份有限公司将于2021年1月迎来成立“20周年”的美好日子，回首二十年历程，普传人脚踏实地、开拓进取，赢得了良好的口碑，造就了“POWTRAN普传科技”的品牌形象，取得了可喜的成绩。二十载披光奋进，风华正茂谱新章。为了更好地服务于不同场景和生态环境下的行业客户，推动经济社会高质量发展，让社会各界共同见证普传科技的发展和积淀多年的实力，将POWTRAN普传科技品牌进一步发扬光