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变频调速系统仅为同规格伺服主轴单元价格的1/5

发布时间:2018-08-08 12:13 来源:未知 编辑:admin

  调速系统配以8098单片机节制实现主动无级调速,转速节制精确,速度变更率即便在满负荷环境下也仅为±(0.2~0.3)%;

  操作便利,毛病率低,系统性价比高,变频调速系统仅为同规格伺服主轴单位价钱的1/5。

  从以上阐发比力可知,电机的功率特征与机床主轴的要求不婚配,电机的恒功率范畴小而主轴要求的范畴大,因而仅凭总变速范畴(n

  X8132铣床次要的加工体例为平铣和端铣,粗加工时主轴速度较低,切削深度和切削用量较大,输出转矩较大;而精加工时主轴速度较高,切削深度和切削用量较小,输出转矩较小,即主轴满足恒功率调速要求。明显,万能工具箱通俗交换异步电机难以满足恒功率调速要求。而采用变频电机较为抱负。

  X8132全能东西铣床是一种用处普遍的通用机床,其主传动部门由交换异步电动机经一个多级变速箱带动主轴活动。因为电动机转速恒定,变速箱变速受有级的限制,万能工具箱往往不克不及满足现实切削速度变化的要求。而处理这一问题有两种路子:其一由数字节制系统实现主轴无级调速;其二由交换变频器和变频电机构成调速系统。前者构成主轴调速单位的主轴伺服单位和主轴伺服电机,价钱较为高贵。尔后者的价钱相对较低,性价比明显优于前者。本文阐述的是操纵后一种法子对X8132东西铣床主传动进行变频革新的手艺。

  考虑到强力切削和加工材料不服均,以及电机和机床主轴功率特征婚配等要素,主电机功率一般应有必然的储蓄,为此选择3kW、4级变频电机。该电机调速机能和起动扭矩均满足系统要求。

  目前市场上有多种商标的变频器,且能与PLC或单片机毗连,很便利地节制电机的正、反转和变速。考虑到变频器应与变频电机合理设置装备摆设,选用三菱FR-A型变频器,功率为4kW,变频范畴0.5~400Hz。变频器由8098单片机节制工作。

  X8132全能东西铣床主传动系统革新后,变速箱布局简化,制形成本大大降低。经多次的机能试验,有下列长处:

  机床主轴要求的功率特征和转矩特征如图1所示。图1中区域Ⅰ为恒功率区,在Ⅰ内肆意转速下的主轴都可输出额功功率,转矩则随主轴转速下降而上升,而功率则随主轴转速变化为恒定。区域Ⅱ为恒转矩区,在此区直达矩不再随转速下降而变化,凡是恒功率区约占主轴变速范畴2/3~3/4,,而恒转矩区约占1/4~1/3。

  电机要求恒功率调速范畴:Rdp=nmax/nd=3408/1420=2.4按照lgf=lgRdp/Z获得lgf=lg13.25/Z=0.5610所以公比f=3.64。因为该机床是无级调速,次要确定出主轴恒功率、恒转矩区并与电机的恒功率、恒转矩区彼此婚配,电机恒功率调速范畴应取Rdp≥2.4,而公比f取3.64。满足上述要求的变速箱传动系统如图3所示。变速箱革新前有16个齿轮,革新后只用了8个齿轮,并削减了两根轴和一些辅助件,使布局大大简化,万能工具箱制形成本亦大大降低,空载时耗用功率降低。革新后的主传动系统的变速图如图4所示。图4中电机轴(1轴)恒功率转速区为(1420~3408)r/min,对应主轴Ⅳ轴恒功率转速区为(228~2000)r/min;电机轴转速(311~1420)r/min的区域为恒转矩区,对应主轴恒转矩转速区为(50~228)r/min。由前面的功率特征阐发可知,主轴的恒功率转速区应为(151~2000)r/min,明显主轴转速在(151~228)r/min这一区域具有功率缺口(功率降低),对应电机转速范畴为(936~1420)r/min。其缘由在简化变速箱设想后,电机在降速运转时,其输出功率达不到其额定的输出功率所致。为使主轴在功率降低区内仍能获得所要求的切削功率,应使电机的额定功率PD为:PD≥D·P耗

  )设想主轴系统是不可的,必需考虑机能婚配问题,处理的办法是在电机与主轴之间串联一个分级变速箱。

  区域为恒转矩区。恒功率变速范畴常为2~4,恒转矩变速范畴则可达100以上。

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