[ 摘要 ]本文介紹了海浦蒙特HD50系列高性能矢量變頻器在機床上的應用。結合銑磨床的控制要求，敘述了HD50系列變頻器的優越性和可靠性以及HD50高性能矢量變頻器在滑軌銑磨床上的實際應用。

1、引言

  機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，要求機床執行部件具有不同的運動，因此需要對主軸進行調速來完成切削加工。隨著變頻調速技術的發展，機床主軸采用變頻交流拖動，可以實現無極調速，調速范圍廣，結構簡單，能夠很好地滿足需求。

海浦蒙特HD50系列變頻器以其優越的性能和高可靠性，在機床的應用方面取得了優異的效果。

2、滑軌銑磨床驅動技術要求

（1）動態響應快：高性能矢量變頻器，依據負載的變化，通過輸出轉矩的變化快速做出響應，通常機床的加減速時間要求比較短，因此對變頻器的動態性能要求較高。

（2）穩速精度高：速度波動大將會影響工件的加工質量，尤其是低速時要保證控制精度，因此對驅動系統的速度穩定性要求較高。

（3）低速時有強大的過載能力：要求變頻器具有可靠的過載保護功能。

（4）低頻時轉矩輸出大：根據數控機床的工作特點，一般要求主軸驅動系統在1~2Hz可以輸出150%額定轉矩。

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動器采用模塊化和客戶化設計，具有出色的開環矢量和閉環矢量控制性能，可以實現對三相交流異步電機及三相交流同步電機控制。

HD50系列高性能矢量控制驅動器內置擴展功能接口及多種編碼器接口，可以實現速度控制、轉矩控制、恒張力控制、伺服定位控制，滿足起重機械、印刷機械、高端機床等諸多領域各種復雜高精度傳動的要求，為設備制造業客戶提供完善的解決方案。

4、HD50矢量高性能變頻器特點

1．可驅動同步、異步電機，通過參數設置可實現同步、異步電機間驅動切換；

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，轉矩控制響應：<50ms，起動轉矩：180%額定轉矩/0Hz；

3．無跳閘運行，優異的電流和電壓控制算法、先進的過電流控制，在任意加減速時間和任意沖擊負載條件下，可實現不過流、不跳閘運行；

4. 轉矩控制和速度控制可靈活調整，多種轉矩給定方式；

5. 獨特的張力控制功能，多種張力控制可選，內置卷徑自動計算模塊，先進的慣量計算模塊，張力錐度可靈活調整，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. 產品電壓等級更高，包含500-690v電壓輸出產品。

5、HD50高性能矢量變頻器在滑軌銑磨床上的應用

5.1調試過程

（1） 根據圖1進行配線；

（2） 根據電機名牌設置電機參數；

（3） 斷開負載，利用點動（JOG）功能確定電機旋轉方向，并更改配線為正向旋轉；

（4） 設置最大輸出頻率及上限頻率；

（5） 設置加減速時間；

（6） 設置編碼器參數；

（7） 進行電機參數自整定；

（8） 設置命令給定通道、頻率給定通道；

（9） 設置模擬量功能；

（10）設置端子功能；

（11）設置制動單元動作電壓；

（12）端子正轉、反轉、多段速運行，編碼器斷線故障檢測運行。

5.2 變頻器配線

   變頻器電氣原理圖如下圖所示

5.3 最終調試參數

5.4 現場圖片

5.5 調試注意事項

1．由于矢量控制的低頻力矩與穩速精度都要優于V/f控制，因此在銑磨床主軸驅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參數，因此需準確輸入電機銘牌值，并進行電機參數自整定。

3．由于是閉環控制，需合理設置編碼器參數，并在正常運行后進行編碼器斷線、反向測試運行，以確保閉環有效運行。

1、結束語

對于滑軌銑磨床上的主軸電機，使用了HD50系列高性能帶速度傳感器的矢量控制后，可實現高效率的切割和較高精度的加工，實現快速、低速靈活切換，維護方便，降低了維護費用。其優越的性能（低頻轉矩大、調速平滑、調速范圍寬、穩態精度高、保護功能齊全、操作靈活方便）以及可靠性高得到了充分驗證，滿足機床主軸控制。

參考文獻

1． 深圳市海浦蒙特科技有限公司HD50高性能矢量控制驅動器用戶手冊（V1.0）。

文章轉自《控制與傳動》2013第六期