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贝士德FC200变频器在数控机床主轴上的应用

 引言:
    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,在机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点。本文主要介绍贝士德FC200变频器数控机床上的优越性。
数控机床简介:
    数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比,是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一,它在数控机床中占有非常重要的位置,几十年来一直受到世界各国的普遍重视,并得到了迅速的发展。主轴是车床构成中一个重要的部分,对于提高加工效率,扩大加工材料范围,提升加工质量都有着很重要的作用。高性能全功能数控车床的电主轴传动成本高昂,而经济型数控车床一般采交流普通感应电机或变频电机皮带传动与变频器组合达到无级调速的目的,此方案由于相对电主轴调速成本低廉备受经济型车床厂家欢迎。
经济型车床数控车床主轴对驱动器要求如下:
1、低频力矩大、输出平稳;
2、高性能矢量控制;
3、转矩动态响应快、稳速精度高;
4、减速停车速度快;
5、抗干扰能力强。
    贝士德FC200变频器为高性能矢量控制变频器,具有高响应低频0.5Hz 200%转矩输出;加减速自动平滑优化;稳速精度高0.01Hz;输出频率0-3200Hz可调;输出电压0-380V可调,最小加减速时间0.1S;支持直流制动和外部制动;支持SVC无感矢量制和SVC矢量PG反馈控制等功能。贝士德FC200变频器在某数控车床应用如下:变频3相电机额定功率:5.5kw,额定电压:380VAC,额定频率:100Hz,额定转速:3000r/min,机械传动比:1:1.5(机床一般采用增速传动,高速时能提高加工零件表面光洁度)。车床加工原则主轴低速,进给高速用于零件粗加工,此时加工零量大加工数度不高,主轴转矩也要求高,主轴高速,进给低速用于零件精加工精加工。
  贝士德FC200变频器采用先进磁通控制技术,电机在低速时转矩大,速度精度高, 价格合理,功能齐全,具有瞬停电处理及速度跟踪再启动功能,确保系统实现连续运行机制,以保证电机运转在最高效率状态,因此,采用贝士德FC200高性能变频器代替主轴交流伺服系统,是机床行业最佳的选择。如下图所示:
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    贝士德FC200变频器FV/GND端子提供与数控系统速度模拟量,FV接数控系统模拟量接正信号,GND接负信号,信号为0~10V模拟
 
电压信号,控制主轴转速。X1/X2/COM为变频器的正转/反转信号端子,通常由数控系统发出正转信号或者反转信号控制变频器的正
 
反转。
 
参数设置如下:
 
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调试结果如下 :
    数控车床主轴电机采用贝士德FC200高性能矢量变频器驱动,满足加工要求,延长刀具的使用寿命。由于采用的领先的磁通算法,即使在低转速(低频)运行下也能平稳输出100%的转矩,以满足不同零件的加工需要,完全可以取代传统的滚动轴承主轴结构,并且此主轴结构简单、紧凑、可以实现真正的无级调速。此主轴的转速由外部模拟量信号来控制输出频率,在不同的加工工艺(如:粗加工、精加工等)需要不同的转速,此时可由数控系统输出不同的模拟量电压信号给变频器,实现不同的转速,同时启停信号也由数控系统控制,提高自动化程度!
    数控机床主轴一般交流伺服系统、进口品牌矢量控制变频器以及变频专用 电机,购置费用很高;士德FC200变频器以其独特的性能和优越的性价比,在数控机床的应用上迅速崛起,为机床行业的客户降低约一倍的成本费用,而且可靠性高,为客户创造更多的效益。

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