变频调速系统的构成、调整和使用

1、数控机床维护与维修数控机床维护与维修 变频调速系统的构成、调整和使用主讲教师：马中秋主讲教师：马中秋数控机床诊断与维修实训数控机床诊断与维修实训数控机床维护与维修数控机床维护与维修 随着交流调速技术的发展，目前数控机床的主轴驱动多采用交流主轴电动机配变频器控制的方式。变频器的控制方式从最初的电压空间矢量控制（磁通转迹法）到矢量控制（磁通定向控制），发展至今天直接转矩控制，从而能方便地实现无速度传感器化；脉宽调制（PWM）技术从正弦PWM发展至优化PWM技术和随机PWM技术，以实现电流谐波畸变小，电压利用率最高、效率最优、转矩脉冲最小及噪声强度大幅度削弱的目标；功率器件由GTO、GTR、IGBT

2、发展到智能模块IPM，是开关速度快、驱动电流小、控制驱动简单、故障率降低、干扰得到有效控制及保护功能进一步完善。 数控机床维护与维修数控机床维护与维修主轴速度控制信号:数控机床维护与维修数控机床维护与维修数控机床主轴驱动装置模拟量主轴驱动装置（变频器）串行数字主轴驱动装置数控机床维护与维修数控机床维护与维修通用变频器的组成及端子功能 1变频器主电路工作原理及接线 安川G5变频器主电路原理图数控机床维护与维修数控机床维护与维修变频器输入接线实际使用注意事项: 根据变频器输入规格选择正确的输入电源。 变频器输入侧采用断路器(不宜采用熔断器)实现保护,其断路器的整定值应按变频器的额定电流选择而不应按

3、电动机的额定电流来选择。 变频器三相电源实际接线无需考虑电源的相序。 1 和 2用来接直流电抗器(为选件),如果不接时,必须把 1 和 2短接(出厂时, 1 和 2用短接片短接)。指示灯HL不仅作为直流电压的显示,而且维修作为变频器是否有电标志。 数控机床维护与维修数控机床维护与维修变频器输出接线实际使用注意事项： 输出侧接线须考虑输出电源的相序。 实际接线时,决不允许把变频器的电源线接到变频器的输出端。 一般情况下,变频器输出端直接与电动机相连,无需加接触器和热继电器。 变频器G5主电路接线图数控机床维护与维修数控机床维护与维修安川G5S变频器控制回路接线端子图 2变频器控制回路功能及端部接

4、线 数控机床维护与维修数控机床维护与维修开关量输入端子功能 (出厂)模拟量输入端子功能数控机床维护与维修数控机床维护与维修变频器输出端子功能 (出厂)数控机床维护与维修数控机床维护与维修 数控车床主轴调速变频器的应用 SSCK20 数 控 车 床数控机床维护与维修数控机床维护与维修SSCK20数控车床主轴驱动装置的接线图 数控机床维护与维修数控机床维护与维修变频器到CNC的信号(通过系统的PMC): (1)变频器故障输入信号（1920） (2)主轴速度到达信号（2627） (3)主轴零速信号（2527） 变频器到机床侧的信号: (1)主轴速度表的信号 (2)主轴负载表的信号 数控机床维护与维修

5、数控机床维护与维修CNC到变频器的信号:(1)主轴正转信号（111）、主轴反转信号(211) (2)系统故障输入(311) (3)系统复位信号(411) (4)主轴电动机速度模拟量信号(1317) (5)主轴点动信号（711） 华 中 数 控日立变频器SJ100、SJ300常见变频器的使用常见变频器的使用数控机床维护与维修数控机床维护与维修数控机床维护与维修数控机床维护与维修数控机床维护与维修数控机床维护与维修变频器运行的基本条件 1、运行/停止指令 2、运行频率指令数控机床维护与维修数控机床维护与维修运行/停止指令来源1、操作面板2、控制端子 1）三线制 2）两线制数控机床维护与维修数控机床

6、维护与维修 变频器工作频率1、给定频率： 与给定信号对应的频率，给定信号不变，给定频率也不变。2、输出频率： 变频器实际输出的频率。 1）压频比控制时； 2）转差控制与矢量控制时；数控机床维护与维修数控机床维护与维修 变频器频率给定的方法1、面板设定：2、预置设定： 通过预置程序进行设定，利用智能短子进行控制。3、外接给定： 数控机床维护与维修数控机床维护与维修1、面板给定：数控机床维护与维修数控机床维护与维修2、预置设定：利用智能短子进行控制变频器的输出频率 数控机床维护与维修数控机床维护与维修 通过变频器上的控制端子进行频率控制数控机床维护与维修数控机床维护与维修常见变频器的接线图数控机床

7、维护与维修数控机床维护与维修数控机床维护与维修数控机床维护与维修数控机床维护与维修数控机床维护与维修数控机床维护与维修数控机床维护与维修数控机床维护与维修数控机床维护与维修变频器关键参数在运行电机前，首先确认下列参数是否正确： 电动机额定电压 A82=380V 电动机额定功率 H03=0.55KW 电动机的磁极数 H04=4极 电动机额定频率 A03=50Hz 电动机最小频率 A15=01（0Hz） 电动机最大频率 A04=50Hz 斜坡上升时间 F02=10S 斜坡下降时间 F03=10S数控机床维护与维修数控机床维护与维修频率来源设定； A01通过此参数可以指定变频器的频率来源，0 1 、

8、0002运行指令来源设定：A02变频器进行输出频率时的指令来源，通过此参数，可以选择变频器启动和停止的指令来源，一般情况有两种情况，一种是外部的指令来源，也就是可以通过多功能输入端子控制变频器的启动和停止，一种是通过变频器的操作面板来控制变频器的启动和停止。0102基频设定A03设置电机的运行基频5060最大频率设定A04允许变频器输出的最大频率50转矩提升模式选择A41选择变频器的转矩提升模式选择00数控机床维护与维修数控机床维护与维修矢 量 控 制选择A44 选择变频器的控制方式0输 出 频 率上 下 限 设置A61A62变频器输出频率的上、下限幅值。0.00.0跳频设置A63A65A67

9、变频器在运转时有时会出现共振现象，可以通过参数设置直接跳过引起共振的频率段，变频器在启动或运转时可以直接跳过所设置的频率。0.00.00.0调 频 宽 度设置A64A66A68设置调频时的频带宽度，此参数值可以设定跳频时的上下频率范围，与调频设置有相对应的关系，比如将A63设置为20Hz，将A64设置为5Hz，则变频器在15-25Hz的时候进行跳跃。0.50.50.5电 机 电 压等级选择A82选择电机的额定电压，要根据电机的额定电压进行设置，另外此项功能还具有稳压的功能，可以在变频器电源电压出现较大波动时，保持输出电压不变。200-460数控机床维护与维修数控机床维护与维修输出频率显示：D0

10、1 选择此参数后可以实时显示变频器向电机输出的频率，空载时可以通过此参数换算出电机的运行转速，0-360输出电流监视： D02此参数是显示的变频器向电机输出的电流，一般情况下，电机在运行时电流的波动范围较大，显示的数值是经过滤波以后的电流，A旋转方向监视D03 通过此参数，可以显示电机的旋转方向 F r数控机床维护与维修数控机床维护与维修输 出 频率设定：F01 当采用变频器内部控制方式时，可以设定一个恒定的输出频率，让电机以一个恒定的转速运转，0-360斜 坡 上升/下降时间（ 加 减速时间F02F03加速时间就是输出频率从0上升到最大频率所需时间，减速时间是指从最大频率下降到0所需时间。0

11、.5600电 机 转向 的 设定：F04通过此参数可以改变电机的旋转方向。0001数控机床维护与维修数控机床维护与维修电 机 容量选择H03可以选择所带电机的容量，根据电机的实际功率大小进行选择，一般在选择与电机相匹配的变频器时，变频器的功率要大于电机的一个等级，但在设置此参数时要和电机的功率保持一致。KW电 机 的极对数H04 设置电机的极对数2，4 6数控机床维护与维修数控机床维护与维修电子热过载保护B12 对电机进行过热保护50%-120%偏置频率 其用途是当频率由外部模拟信号(电压或电流)进行设定时，可用此功能调整频率设定信号最低时输出频率的高低 数字操作器显示内容B89通过此参数可以

12、选择数字操作器的显示内容，例如：输出频率，电机电流，电机转向，输入输出端子的状态等01-07载波频率设定B83通过此参数可以对变频器的载波频率进行设定0.5-16数控机床维护与维修数控机床维护与维修华中数控实验台1、三相异步交流电机原理（略）2、交流电动机压/频比（V/f）控制数控机床维护与维修数控机床维护与维修数控机床维护与维修数控机床维护与维修与主轴相关的参数设置与主轴相关的参数设置与主轴控制相关的输入输出开关量与数控装置其他部分的输入输出开关量的参数可统-设置，不需要单独设置。相关的输入输出开关量的功能需要PLC程序的支持才能实现，请参见华中数控PLC编程说明书。 主轴控制接口（XS9）中包含两个部件：主轴速度控制输出（模拟电压）单元和主轴编码器 输入单元。需要在 0硬件配置参数”、“PMC系统参数”和“通道参数”选项中设定，参数设置如图5-18、图5-14所示。 通常在“硬件配置参数”选项中把部件22标识为主轴模拟电压输出模块（标识为15，配置O为4），并在“。PMC：系统参数”选项中引用，如图5-18、图5-14所示。 数控机床维护与维修数控机床维护与维修主轴速度控制信号对应的数字量占用 PLC开关量输出模块（Y）中的两个字