[Abstract] This paper introduces that the application of Hpmont HD50 series high-performance vector control AC drive in Machine tool. Combined with the control requirement of the milling grinding machine，The paper also describes the superiority and reliability of HD50 series AC drive，and the practical application of Hpmont HD50 series high-performance vector control AC drive in milling grinding Machine.

[Key Words] Hpmont  Machine tool  Vector AC drive

1.  引言

    機(jī)床按加工方式或加工對象可分為車床、鉆床、鏜床、磨床、銑床、刨床等，由于機(jī)床加工范圍較廣，不同的工件，不同的工序，使用不同的刀具，要求機(jī)床執(zhí)行部件具有不同的運(yùn)動，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。

海浦蒙特HD50系列變頻器以其優(yōu)越的性能和高可靠性，在機(jī)床的應(yīng)用方面取得了優(yōu)異的效果。

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.  HD50矢量高性能控制變頻器簡介

HD50系列高性能矢量控制驅(qū)動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。

HD50系列高性能矢量控制驅(qū)動器內(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.  HD50矢量高性能變頻器特點(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；

      8. 產(chǎn)品電壓等級更高，包含500-690v電壓輸出產(chǎn)品。

5.  HD50高性能矢量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 現(xiàn)場圖片

      5.5 調(diào)試注意事項(xiàng)

        1．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。

        2．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。

        3．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。

6.  結(jié)束語

對于滑軌銑磨床上的主軸電機(jī)，使用了HD50系列高性能帶速度傳感器的矢量控制后，可實(shí)現(xiàn)高效率的切割和較高精度的加工，實(shí)現(xiàn)快速、低速靈活切換，維護(hù)方便，降低了維護(hù)費(fèi)用。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）以及可靠性高得到了充分驗(yàn)證，完全滿足機(jī)床主軸控制