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   【摘要】本文主要介紹臺達(dá)C200變頻器在專用機(jī)床驅(qū)動高速主軸電機(jī)上的應(yīng)用。

  【關(guān)鍵字】 C200變頻器；高速主軸；高頻

  臺達(dá)C200系列變頻器是包含高頻輸出功能的通用變頻器，豐富的功能和良好的驅(qū)動適應(yīng)性使它在多種應(yīng)用場合表現(xiàn)出色；高速主軸電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，除了憑借電機(jī)本身優(yōu)秀的高速特性，還需要有一臺能夠驅(qū)動其穩(wěn)定運(yùn)行的高頻輸出驅(qū)動器。

   本文將介紹C200變頻器高頻輸出功能應(yīng)用在某專用機(jī)床所配置的主軸驅(qū)動系統(tǒng)，變頻器最高輸出頻率達(dá)到3333.3Hz，實(shí)現(xiàn)四極主軸電機(jī)最高轉(zhuǎn)速達(dá)到100000轉(zhuǎn)。

  調(diào)試設(shè)備為用于某專用機(jī)床的高速主軸電機(jī)，電機(jī)為臺灣某品牌高速主軸，該電機(jī)極數(shù)為4極，功率0.65kW，額定電壓180V，額定頻率3333.3Hz，電機(jī)額定電流4A，用戶對變頻器調(diào)試的要求為：速度開環(huán)平穩(wěn)啟動的前提下，電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到100000轉(zhuǎn)額定轉(zhuǎn)速平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。C200高頻版本VF控制模式在該場合最為適用。
下面將介紹C200高頻版本驅(qū)動電主軸的調(diào)試過程。

  圖1 變頻器主回路配線圖

  調(diào)試步驟：

  變頻器上電前，檢查配線是否正確，接地布線是否良好可靠。

  00-02=9 恢復(fù)出廠設(shè)置（基底頻率50Hz），檢查機(jī)種代碼00-00是否與機(jī)型相符

  基本參數(shù)設(shè)置

  VF控制模式是依照電機(jī)本身適用的VF曲線對變頻器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，最終達(dá)到變頻器輸出電壓頻率曲線符合電機(jī)的VF特性。

  01-00=3333.3 最高操作頻率3333.3Hz

  （設(shè)置前需確定當(dāng)前變頻器為高頻版本）

  01-01=3333.3 電機(jī)額定頻率3333.3Hz

  01-02=180 電機(jī)額定電壓180V

  （由于驅(qū)動器默認(rèn)額定輸出電壓參數(shù)默認(rèn)為220V,所以運(yùn)轉(zhuǎn)前必須確認(rèn)已經(jīng)將額定電壓改為電機(jī)額定電壓180V，否則有損毀電機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)）

  高速電主軸帶載工作時(shí)，一般需要作過轉(zhuǎn)矩限制或電流限制，以確保主軸不會因過轉(zhuǎn)矩或電流過大而損壞，所以一般在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)前需要設(shè)置保護(hù)參數(shù)：

06-06=4 出現(xiàn)過轉(zhuǎn)矩OT1報(bào)警后，立刻停止運(yùn)轉(zhuǎn)
06-07=50 過轉(zhuǎn)矩報(bào)警電流準(zhǔn)位
06-08=1 過轉(zhuǎn)矩時(shí)間準(zhǔn)位1s
06-12=70 變頻器輸出最大電流限制
01-12=10 01-13=10 加減速時(shí)間均為10s

  參數(shù)設(shè)置完成。

  用監(jiān)控軟件查看運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的波形：

  圖2 加減速時(shí)的變頻器頻率命令、實(shí)際輸出頻率、DCBUS電壓波形

  上圖中所示為電機(jī)從100000轉(zhuǎn)開始，進(jìn)行多次減速加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的波形，可見，在加減速時(shí)間為10s的情形下，由于減速時(shí)電機(jī)回升能量造成變頻器直流母線電壓上升，觸發(fā)變頻器過電壓失速防止功能，直流母線電壓達(dá)到失速防止準(zhǔn)位時(shí)，輸出頻率停止減小，電壓恢復(fù)正常時(shí)，輸出頻率才繼續(xù)接近給定頻率，說明變頻器的失速保護(hù)功能能夠有效的控制變頻器輸出，防止失速，保證了設(shè)備的安全正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

  臺達(dá)C200變頻器的高頻版本支持3333.3Hz高頻輸出，驅(qū)動高速電主軸的典型應(yīng)用，能夠完全滿足機(jī)床、加工中心對主軸系統(tǒng)的速度要求，進(jìn)一步拓寬了C系列變頻器在機(jī)床行業(yè)的應(yīng)用范圍。

  作者簡介：

  賀海星, 男，生于1982年10月，畢業(yè)于北京信息科技大學(xué)，自動化專業(yè)。現(xiàn)就職于中達(dá)電通股份有限公司變頻器產(chǎn)品開發(fā)處，從事變頻器產(chǎn)品的技術(shù)工作，具有7年變頻器產(chǎn)品的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。