随着数字控制SPWM变频调速系统的发展,数控机床主轴驱动采用通用变频器控制也越来越多。
I.变频器简介
对交流电动机实现变频调速的装置称为变频调速器,其功能是将电网提供的电压与频率固定不变的交流电变换为可变电压和频率VVVF(VariableVoltageVariableFr叫uency)的交流电,变频伴随变压,对交流电动机实现无级调速。
目前,通用变频器几乎都是交一直一交电压型变频器,如图l所示为电压型变频器,由主电路和控制电路组成。
(I)主电路电压型交-直交变频器的主电路由整流电路、滤披电路和逆变器电路三部分组成
(2)控制电路控制电路的基本结构如图3所示.它主要由电源板、主控板、键盘与显示板、外接控制电路等构成。主控板是变频器运行的控制中心,其主要
功能有:①接受从键盘输入的各种信号。②接受从外部控制电路输入的各种信号。③接受内部的采样信号,如主电路中电压与电流的采样信号、各部分温度的采样信号、各逆变管工作状态的采样信号等。④完成SPWM调制,将接受的各种信号进行判断和综合运算,产生相应的SPWM调制指令,并分配给各逆变管的驱动电路。⑤发出显示信号,向显示板和显示屏发出各种显示信号。
⑥发出保护指令,变频器必须根据各种采样信号随时判断其工作是否正常,一旦发现异常工况,必须发出保护指令进行保护。⑦向外电路发出控制信号及显示信号,如正常运行信号、频率到达信号、故障信号等。
2.三菱FR-A500系列变频器
(I)系统组成图4为三菱FR-A500系列变频器的系统组成。i亥变频器既可以通过2、5端,用CNC系统输出的模拟信号来控制电动机的转速,也可通过拨码开关的编码输出或CNC系统的数字信号输出至RH、RM和RL端,通过变频器的参数设置,实现从最低速到最高速的变速,,图5为数字控制的变频调速框图。
在图4中.电源侧交流电抗器的作用是减小输入电流的高次谐波,直流电抗器是用于功率因素校正,有时为了减小电动机的振动和噪声,在变频器和电动机之间加入降低噪声用的电抗器。为防止变频器对周围控制设备的干扰,必要时在电源侧选用无线电干扰(RFI)抑制电抗器。图5中,Ro的作用是限制起功时的大电流,闭合电源后,延时触点KA闭合或晶闸管VT导通
l报警指示灯(ALARM)
2电¥指示灯
3、7交流电抗器
4交流接触器
5.断路器
6拆卸式编程器面极
8.速度应制信号
9.模式键
IO.显示LEDx4f!I.
II.单位指水
中虚线部分).将R.,垣路lRb为能耗制动电阻,制动时,异步电动机进入发电状态,通过逆变器的结流二极管向电容C充电‘吁中间直流回路电压(通称粟升电压)升高到一定限制{直时,通过某升限制电路使开关器件飞,导通.将电动机释放功能消耗在制动电阻RI,、为便于散热.制功电阻器常作为附件单独装在变频器外,走子也流旦旦直流回路I毡流检测是为了补偿定子电!王十分重要,是因为在切断电源后,高压幢幢器的放电速度较慢,由于电压较高,故对人体有危险所以,在调试和维
修时,每次关机后.必须{等电惯、显示完全熄灭.方可触摸接线部分l
@变频器的预置设定变频器和主轴电动机配用时,需根据主轴加工的特性和要求,预先进行→系列的设定,如加减速时间等户设定的方法是通过编程器上的键盘和数码管显示将参数输入或修改σ首先按下模式转换开关.使变频器进入编程模式。按数字键或数字增减
键(L,键和v键),选择需进行预置的功能码u按读出键或设定键,读出i亥功能的原设定数据(或数据码)如需修改.则通过数字键或数字增减键来修改设定数据。按写入键或设定键,将修改后的数据写入lk口顶置尚未结束.则转入第二步,对其他功能进行设定「l如预置已经完了,则按模式选择键.{吏变频器进入运行模式,电动机就可以起动了c