本文介紹了杭州三科SKI610系列數(shù)控機(jī)床變頻器在機(jī)床上的應(yīng)用方案。三科變頻器的工程師在結(jié)合銑磨床的控制需求后，設(shè)計(jì)了基于SKI610系列變頻器性能點(diǎn)在滑軌銑磨床上的實(shí)際應(yīng)用方案。
1. 引言
通常機(jī)床可是以加工方式、對象的不同，分為車床、鉆床、鏜床、磨床、銑床、刨床等多個不同種類。同時由于機(jī)床可加工產(chǎn)品種類較廣，可根據(jù)不同的工件與工序，調(diào)整使用不同的刀具進(jìn)行加工，這需要機(jī)床的執(zhí)行部件能夠完成多種不同運(yùn)行工藝，因此需要對主軸進(jìn)行調(diào)速來完成切削加工。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，機(jī)床主軸采用變頻交流拖動，可以實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速，調(diào)速范圍廣，結(jié)構(gòu)簡單，能夠很好地滿足需求。
三科SKI610系列數(shù)控機(jī)床變頻器以其性能與可靠性，在機(jī)床的應(yīng)用方面贏得了優(yōu)異的使用效果。
2. 滑軌銑磨床驅(qū)動技術(shù)要求
（1）動態(tài)響應(yīng)快：高性能矢量變頻器，依據(jù)負(fù)載的變化，通過輸出轉(zhuǎn)矩的變化快速做出響應(yīng)，通常機(jī)床的加減速時間要求比較短，因此對變頻器的動態(tài)性能要求較高。
（2）穩(wěn)速精度高：速度波動大將會影響工件的加工質(zhì)量，尤其是低速時要保證控制精度，因此對驅(qū)動系統(tǒng)的速度穩(wěn)定性要求較高。
（3）低速時有強(qiáng)大的過載能力：要求變頻器具有可靠的過載保護(hù)功能。
（4）低頻時轉(zhuǎn)矩輸出大：根據(jù)數(shù)控機(jī)床的工作特點(diǎn)，一般要求主軸驅(qū)動系統(tǒng)在1~2Hz可以輸出150%額定轉(zhuǎn)矩。
3. SKI610系列數(shù)控機(jī)床變頻器簡介
SKI610系列數(shù)控機(jī)床變頻器采用模塊化和客戶化設(shè)計(jì)，具有出色的開環(huán)矢量和閉環(huán)矢量控制性能，可以實(shí)現(xiàn)對三相交流異步電機(jī)及三相交流同步電機(jī)控制。
SKI610系列數(shù)控機(jī)床變頻器內(nèi)置擴(kuò)展功能接口及多種編碼器接口，可以實(shí)現(xiàn)速度控制、轉(zhuǎn)矩控制、恒張力控制、伺服定位控制，滿足起重機(jī)械、印刷機(jī)械、高端機(jī)床等諸多領(lǐng)域各種復(fù)雜高精度傳動的要求，為設(shè)備制造業(yè)客戶提供完善的解決方案。
4. SKI610系列數(shù)控機(jī)床變頻器特點(diǎn)
1．可驅(qū)動同步、異步電機(jī)，通過參數(shù)設(shè)置可實(shí)現(xiàn)同步、異步電機(jī)間驅(qū)動切換；
2．更高性能的VC控制方式，速度控制精度：±0.05%，速度控制范圍：1:1000，轉(zhuǎn)矩控制響應(yīng)：<50ms，起動轉(zhuǎn)矩：180%額定轉(zhuǎn)矩/0Hz；
3．無跳閘運(yùn)行，優(yōu)異的電流和電壓控制算法、先進(jìn)的過電流控制，在任意加減速時間和任意沖擊負(fù)載條件下，可實(shí)現(xiàn)不過流、不跳閘運(yùn)行；
4. 轉(zhuǎn)矩控制和速度控制可靈活調(diào)整，多種轉(zhuǎn)矩給定方式；
5. 獨(dú)特的張力控制功能，多種張力控制可選，內(nèi)置卷徑自動計(jì)算模塊，先進(jìn)的慣量計(jì)算模塊，張力錐度可靈活調(diào)整，以及斷料自動檢測功能；
6. 有簡易伺服功能，伺服定位模式，主軸定向模式；
7. 提供豐富的編碼器卡，適配各類編碼器，帶分頻輸出；
5. SKI610系列數(shù)控機(jī)床變頻器在滑軌銑磨床上的應(yīng)用
5.1調(diào)試過程
（1） 根據(jù)圖1進(jìn)行配線；
（2） 根據(jù)電機(jī)名牌設(shè)置電機(jī)參數(shù)；
（3） 斷開負(fù)載，利用點(diǎn)動（JOG）功能確定電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，并更改配線為正向旋轉(zhuǎn)；
（4） 設(shè)置最大輸出頻率及上限頻率；
（5） 設(shè)置加減速時間；
（6） 設(shè)置編碼器參數(shù)；
（7） 進(jìn)行電機(jī)參數(shù)自整定；
（8） 設(shè)置命令給定通道、頻率給定通道；
（9） 設(shè)置模擬量功能；
（10）設(shè)置端子功能；
（11）設(shè)置制動單元動作電壓；
（12）端子正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、多段速運(yùn)行，編碼器斷線故障檢測運(yùn)行。
5.2 變頻器配線
變頻器電氣原理圖如下圖所示
5.3 最終調(diào)試參數(shù)
5.4 調(diào)試注意事項(xiàng)
a．由于矢量控制的低頻力矩與穩(wěn)速精度都要優(yōu)于V/f控制，因此在銑磨床主軸驅(qū)動時最好采用矢量控制。
b．由于矢量控制過程需要精確獲得電機(jī)參數(shù)，因此需準(zhǔn)確輸入電機(jī)銘牌值，并進(jìn)行電機(jī)參數(shù)自整定。
c．由于是閉環(huán)控制，需合理設(shè)置編碼器參數(shù)，并在正常運(yùn)行后進(jìn)行編碼器斷線、反向測試運(yùn)行，以確保閉環(huán)有效運(yùn)行。
六. 、結(jié)語
對于滑軌銑磨床上的主軸電機(jī)，在使用了杭州三科SKI610系列數(shù)控機(jī)床變頻器進(jìn)行矢量控制后，可達(dá)到高效切割和高精度等加工工藝的需求，快速完成更為靈活的低速切換工業(yè)，同時由于在維護(hù)方面較以往更為簡便，也有效的降低了在維護(hù)時所需的費(fèi)用。由于其優(yōu)越的性能（低頻轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速平滑、調(diào)速范圍寬、穩(wěn)態(tài)精度高、保護(hù)功能齊全、操作靈活方便）與高可靠性等特點(diǎn)經(jīng)過多年實(shí)踐證明得到了充分驗(yàn)證，能夠有效的完成機(jī)床主軸控制需求。
