CNC obráběcí stroje

Aplikace invertoru KERUN v CNC obráběcích strojích
-- Příklad řady ACD320

1. Požadavky na CNC obráběcí stroje pro aplikační techniku

1.1. Požadavky na motor
Pro splnění požadavků na odvod tepla motoru při nízkých frekvencích je obvykle vyžadováno použití invertorových{0}}motorů nebo standardních motorů s přidanými chladicími ventilátory. Rovněž je požadován široký rozsah regulace otáček motoru.

1.2. Technické požadavky na měnič

Vysoký nízký-frekvenční točivý moment
Vyberte vektorový invertor schopný poskytovat 150 % jmenovitého točivého momentu při nízkých frekvencích (1–10 Hz).

Rychlá dynamická odezva točivého momentu, vysoká stabilita a přesnost
Vyberte si vektorový invertor pro dosažení vynikající dynamické odezvy. Rychle reaguje na změny zatížení prostřednictvím úprav výstupního krouticího momentu, čímž stabilizuje otáčky vřetena.

Rychlé zpomalení a zastavení
Časy zrychlení a zpomalení pro CNC obráběcí stroje jsou obvykle krátké. Doba zrychlení závisí na výkonu měniče, zatímco doba zpomalení závisí na externě přidaných brzdných odporech nebo brzdných jednotkách.

Proveďte automatické{0}}ladění parametrů motoru
Po výběru vektorového měniče obvykle vyžaduje dosažení optimálního výkonu řízení automatické-ladění parametrů motoru. Účelem je získat přesné vnitřní parametry motoru pro výpočty vektorového řízení. Parametry na typovém štítku motoru potřebné pro automatické-ladění jsou: Jmenovitý výkon motoru, Jmenovitá frekvence motoru, Jmenovité otáčky motoru, Jmenovité napětí motoru, Jmenovitý proud motoru. Na některých štítcích motorů s měničem{5}}nemusí být uvedeny jmenovité otáčky; lze to odhadnout na základě zkušeností. Zajistěte, aby se automatické-ladění provádělo za podmínek bez{8}}zátěže (hřídel motoru odpojená od zátěže), aby byla zaručena přesnost naučených parametrů.
Pokud-podmínky na místě brání provozu bez-zátěže, zvažte zkušební provoz s výchozími-výchozími parametry motoru měniče.

Příkaz frekvence a příkaz spuštění
U invertorů používaných na CNC obráběcích strojích pochází příkaz frekvence i příkaz běhu z řídicí jednotky CNC. Obecně existují dva příkazové kanály: analogový vstup a více-krokové nastavení rychlosti, nebo oba současně s více-krokovou rychlostí, která má přednost. Analogový vstup je primárně napěťový-typ, ačkoli existuje i proudový{5}}typ. Střídač může akceptovat oba typy.

1.3. Problémy s-rušením
Měniče procházejí přísným testováním proti-rušení v továrně a mají silné schopnosti proti-rušení. Zdrojem rušení jsou však také střídače a je obtížné se během používání vyhnout rušení jiných zařízení. U CNC obráběcích strojů je nejnáchylnější CNC řídicí jednotka. Jakmile dojde k zásahu do řídicí jednotky CNC, systém může selhat. Zejména může dojít k ovlivnění příkazu frekvence a příkazu chodu měniče, což může ve vážných případech způsobit nestabilní příkazy frekvence nebo chybný provoz měniče. Řešením je přidat feritová jádra na výstupní kabely měniče, aby se snížilo vysokofrekvenční záření. Obecně platí, že importované CNC systémy mají silnější-schopnost rušení.

2. Ladění řady ACD320 na obráběcích strojích:

1) Elektroinstalace

Obrázek 1-1 Umístění střídače ve skříni a zjednodušené schéma zapojení

2) Parametry

3. Několik chybových jevů způsobených faktory kvality mimo-střídač:

Nesoulad mezi skutečnými otáčkami vřetena a nastavenými otáčkami.
Protože povel frekvence měniče pochází z analogového signálu 0-10V nebo 4-20mA systému, existuje-li odchylka mezi nastavenou rychlostí a zobrazenou rychlostí, lze ji korigovat úpravou korespondence mezi maximální frekvencí a hodnotou analogového vstupu. Obecně nejprve zkalibrujte vysokou rychlost a poté upravte nízkou rychlost.

Nedostatečná přesnost otáček vřetena.
Obvykle způsobeno velkými chybami v parametrech motoru. K získání přesných parametrů je nutné dynamické auto{1}}ladění motoru.

Nedostatečný řezný výkon při obrábění.
Způsobeno velkými chybami v parametrech motoru. K získání přesných parametrů je nutné dynamické auto{1}}ladění motoru.

Porucha nadproudu během zrychlování nebo provozu.
Zrychlující nadproud je často způsoben příliš krátkou dobou zrychlení. Může to být také způsobeno výraznými odchylkami parametrů motoru, které vyžadují dynamické automatické-ladění pro přesné parametry.

Porucha přepětí při zpomalování/zastavování.
Jedním z důvodů je příliš krátká doba zpomalení. Další možností je nesprávná konfigurace brzdného odporu nebo přerušený obvod ve smyčce brzdného odporu. Upravte dobu zpomalení nebo nakonfigurujte vhodný brzdný odpor.

Abnormální hluk z vřetena v určitém frekvenčním rozsahu během provozu?
To je obvykle způsobeno mechanickou rezonancí. Lze jej eliminovat nastavením frekvenčního skokového pásma nebo úpravou mechanické struktury.

CNC systém nemůže normálně ovládat měnič?
Nejprve zjistěte, zda je příčinou samotný měnič nebo systém. To lze posoudit pokusem o ovládání pomocí klávesnice nebo přímo přivedením signálů na ovládací svorky.

4. Závěr
U vřetenového motoru CNC soustruhů nabízí použití bezsenzorového vektorového řízení s pohonem s proměnnou frekvencí následující významné výhody: Podstatně snižuje náklady na údržbu, dokonce umožňuje bezúdržbový-provoz; umožňuje vysoce efektivní řezání a vysokou přesnost obrábění; poskytuje robustní točivý moment při nízkých i vysokých otáčkách. Měnič řady ACD320 se svými jedinečnými vlastnostmi (nízký startovací proud, plynulá regulace otáček, široký rozsah otáček, úspora energie a ochrana životního prostředí, stabilní provoz, vysoká přesnost, vysoký nízko{3}}frekvenční točivý moment, komplexní ochranné funkce, vysoká spolehlivost, snadná obsluha a údržba atd.) a vynikající poměr ceny-výkonu rychle získává na významu v aplikacích CNC obráběcích strojů.

Po implementaci invertoru na CNC obráběcích strojích jsou eliminovány mechanické součásti, jako jsou spojky a ozubená kola pro změnu rychlosti, což usnadňuje údržbu. Použití invertoru umožňuje více-krokovou regulaci rychlosti a obrábění konstantní rychlostí povrchu. Obráběcí stroj může podávat podle příkazových signálů, zkracuje obráběcí cykly a zvyšuje efektivitu výroby. Obráběcí stroj vykazuje dobrou reprodukovatelnost otáček a zajišťuje stabilní kvalitu produktu. Snadno také dosahuje vysoké-rychlosti a umožňuje efektivní obrábění měkkých materiálů, jako je hliník.

Opatření:

Vzhledem k širokému nastavitelnému rozsahu otáček měniče zvažte sladění s mechanickými součástmi, abyste zabránili rezonanci. Opatření mohou zahrnovat změnu mechanických vlastností nebo použití frekvenčního skoku, aby se zabránilo rezonančním bodům.

Brzdné jednotky a brzdné odpory musí být instalovány, aby se zkrátila doba zpomalení při přepínání z vysokých-do{1}}nízkých rychlostí a zabránilo se poruchám zpomalovacího nadproudu (nesouvisejícím s kvalitou měniče).

Jmenovitý výkon brzdného odporu je určen frekvencí zpomalování a měl by být zvolen na základě nejnáročnějšího provozního režimu.