ALPHA变频器在数控机床上的应用

一、概述

       数字控制机床，简称数控机床（NC ， Numerical Control）,是三十年来综合应用集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品，在现代机床生产中，一般采用多电机拖动，主轴和各进给系统分别由各自的电机来拖动。由于机床加工范围较广，不同的工件，不同的工序，使用不同的刀具，要求机床执行部件具有不同的运动速度，因此机床的主运动应能进行无极调速，主轴调速系统一般采用交流主轴系统。

       随着变频调速技术的发展，数控机床的主轴的交流拖动，同样能够很好满足需要。主驱动电机通过皮带传动带动主轴旋转，或通过皮带传动和主轴箱内的减速齿轮(以获得更大的转矩)带动主轴旋转。由于主轴电机调速范围广，又可无级调速，使得主轴箱的结构大为简化。

二、工作原理

       1 .CNC数控系统构成如下图：

       2 .配置：

       变频器： ALPHA6000-37R5GB  

       制动电阻：80Ω/750W   7.5KW调速电机

三、系统配置

       1 .对电机要求

 通常要求用变频电机，或者普通电机加风扇以满足电机在低频的散热要求、并且要求电机调速范围广。

       2 .对变频器的技术要求

       a 要求低频力矩大

       低频时（1~10Hz）能出来150%额定转矩。

       b 转矩动态响应速度快，稳速精度高

        能实现很好的动态响应效果，依据负载的变化，通过输出转矩的变化很快做出响应，从而实现转轴速度的稳定。

       c 减速停车速度快

       通常数控机床的加减速时间都是比较短的，加速时间靠变频器的性能保证，减速时间则依靠外加制动电阻或制动单元。

       d 可靠性高

       变频器故障率低，运行稳定可靠

       e 电磁兼容问题

       数控机床为工业应用环境，不但要求变频器自身抗干扰能力强，而且不能干扰外围控制设备。由变频器工作原理可知，变频器输出含有一定的谐波成份，在使用中如果处理不当会对其它设备产生干扰，在数控机床上最容易被干扰的设备是CNC控制器。一旦CNC控制器受干扰后，系统将不能正常工作。特别是变频器的频率指令和运行指令也可能会受到干扰，干扰严重的会造成频率指令不稳定，变频器误动作等。解决此类问题的办法是在变频器出厂时须经过严格的EMC测试，采用EMC测试合格的变频器产品。

       3.变频器接线原理图

四、参数调试

       P0.01 =2  端子AI1为模拟输入

       P0.04=1  外部端子控制

       P0.07=150（最高输出频率）

       P3.03=14（外部故障停机）

       P3.17=2 （速度到达）

       P3.14=19（故障输出）

       P2.06=6 （载波频率）

       P9.00=100 （转差频率补偿增益）

       P3.01=1   （X1正转）

       P3.02=2   （X2反转）

       P3.04=6  （X4复位）

五、系统优点

       ALPHA6000系列变频器.低率输出转矩大，速度精度高，价格合理，功能齐全，质量稳定可靠，是机床设备配套的理想选择。ALPHA6000系列变频器具有以下特点
       1 电机控制专用CPU，空间矢量PWM控制，超静音稳定运行。

       2 低频力矩特性好，低速额定转矩输出运行稳定。.

       3 通过EMC测试，抗干扰能力强。

       4 先进的自动转矩补偿功能设计，负载适应能力强。

       5 对输出电流实时检控，具有很好的动态响应能力。

       6 功能完善，多达40种保护及报警功能。