變頻器（qì）在 C6150 X 3000 臥式車床上進行多段速控製的應（yīng）用-機床電器網-數控機床市場網

您現（xiàn）在的位置：機床電器網（wǎng）> 技（jì）術（shù）前沿> 變頻器在 C6150 X 3000 臥式車床上進行（háng）多段速控製的應（yīng）用

變頻器在 C6150 X 3000 臥式車床上進行多段速控製的應用

2020-4-29 來源：營口理工學院（yuàn）作者：李（lǐ）穩，車煥（huàn）

摘要: C6150* 3000 型臥式車床主軸電機的（de）典（diǎn）型供電方式存在著電機起動性能不好、接線複雜、浪費能耗及電機調速時（shí）需（xū）停車手動調節主（zhǔ）軸箱（xiāng）工作效率低（dī）下、加工精度低等問（wèn）題。主（zhǔ）軸（zhóu）電機（jī）采用變頻器（qì）供電方式就可以有效解決以上問題（tí）。尤其是存在多個加工位置需要（yào）主軸電機變速時，操作更加方便而且加工精度高，解決了調速時費力、耗時長、不方便、效率低（dī）下（xià）的問題。

關鍵詞（cí）: 主軸電機; 普（pǔ）通車床; 變頻（pín）調速

0 引言（yán）

現代的裝備製造業發展迅速，因此對機床的加工精度、加工效率也提（tí）出更（gèng）高的要求，由於普（pǔ）通車床價格（gé）較低，車刀較便宜，工作穩定，並且操作簡單，保養和折舊費用低（dī）廉，所以（yǐ）在機加行（háng）業仍被廣泛應用。車（chē）床在工（gōng）作過程中需要主軸電機經常更換（huàn）轉（zhuǎn）速如起動、停止、正、反轉以及不（bú）同加工精度、深度要求不同（tóng）轉速的情況。而普（pǔ）通車床調節電機（jī）轉速是通（tōng）過（guò）手動調（diào）節主軸箱手柄配比實現的，這樣在需要連（lián）續調（diào）節（jiē）轉速時效率就會很低。

1、典型的普通車床（chuáng）電路

圖 1 為 C6150* 3000 型普通車床的電氣原理圖，這也是（shì）普通車床典型的電氣原理圖。

圖 1 C6150* 3000 型普通車床電氣原理圖

圖（tú）中 M1 是主軸及進給電動機，它的作用是拖動主軸和工件旋轉，並通（tōng）過進給機構（gòu）實現車床的（de）進給運動（dòng）; M2 為冷卻泵電動機，拖動冷卻泵輸出冷卻液;M3 為溜板快速移動電動機，拖（tuō）動溜板實現快速（sù）移動。其中 M1 主軸電機作為拖動電機地位最（zuì）為重要。采用這種電（diàn）氣原理圖存（cún）在如下幾個問題:

(1) 主軸電機起動時是直接起動，雖然中、小型電機允許直接起動，但起動電流相對（duì）額定工作電流還是很大（dà），起動特性不好。

（2) 這種供電方式，能量損耗大，應用後麵講到的變頻器供電方式，電能會節約至少 50% 。

(3) 這種（zhǒng）交流接觸器供電的供電（diàn）方（fāng）式其控製回路采用繼電器的數量多（duō），接線複雜（zá），一旦（dàn）出現問題，很難快速排查故障。

(4) 車床工作時主軸電機的供電電源就是交流電網的頻率固定為（wéi） 50 Hz 的交流電，因此主軸電機轉（zhuǎn）速固（gù）定。那麽當切削大型的螺紋件時（shí），不同工位要求螺紋的加工深度不（bú）同、精度不同時就需要主軸轉速和進給量按（àn）一定速度配比走（zǒu）刀，也就是需要調節主軸的（de）轉速。C6150* 3000 主軸電機的調速是通過主軸箱內齒輪的配合實現的機械有級（jí）調速。也就是通過手動調節主軸箱調速手柄配比實現主軸轉速的調節，這樣效率及其（qí）低下（xià）。尤其是存在多個不同加（jiā）工工位時情況更為嚴重。而且這（zhè）種中（zhōng）途經常需要停（tíng）車的操作過程中也容易出現刀痕，加工精度很難提高。

2、用變頻（pín）器控製的主軸電機電路

某機加企業常年加工長（zhǎng）度為 2600 mm、直徑為150 mm 的各種 T 型螺紋絲杠，而且很多（duō）絲（sī）杠的螺紋深淺不同、精度要求不同，也就是存在多個加工工位。在客戶催（cuī）貨急，工期（qī）短（duǎn）時提高車（chē）床的加工效率非常重要。若使用數控車床本身設備成本高，訂貨周期長，對工人的（de）技術水平（píng）要求高。如直接（jiē）使用其現有的 C6150* 3000 臥式普通車床進行生產小率及其低下，很難在限定的時間內完成（chéng）生產（chǎn）合（hé）同。

本文（wén）針對這種多工位需要主軸電機多（duō）段速運行的要求進行了技術改（gǎi）進。改（gǎi）進（jìn）之處主要是用變頻器代替了典型（xíng）電（diàn）路中的接觸器，並設計了相應的控（kòng）製回路。在此（cǐ）技術改造中在其主軸電機供電（diàn）回路中采用了 LGi G5 型（xíng）變頻（pín）器，其主電路圖如圖 2 所示。

圖 2 由變頻器供（gòng）電的（de）主軸電機的主電路圖

由圖 2 可知在主軸（zhóu）電機（jī）的主電路中將變頻（pín）器串入到主（zhǔ）回路中。變頻器的Ｒ、S、T 端（duān）接三相交流電源，U、V、W 端接三相交流（liú）電機的 3 相端（duān）子就可以（yǐ）了。二次回路部分（fèn） LGi G5 型變頻器（qì）有 FX、ＲX、P1、P2，4 個端子，這 4 個端子是用來接電機（jī）正、反轉及 2 個段速的控製信號，相應的端子連接的繼電器常開輔助觸點上，當觸（chù）點閉合端子就與 COM 端接通，將低電平引至變頻器，主軸電機便會按相（xiàng）應設置的轉速旋（xuán）轉，從而拖動絲杠按相應的轉速旋轉。其相應的二次控製回路如圖 3 所示。

圖 3 控製回路

由（yóu）控製回路電路圖可以知道，該電氣裝置控製的電機共有 4 種工作模（mó）式: 常規正轉、常規反（fǎn）轉、正轉（zhuǎn） I 段速、正轉 II 段速。在每個對應的（de）繼電器線（xiàn）圈回路中都（dōu）有（yǒu）其他繼電器的閉（bì）合輔助觸點串入，實現了互鎖，以便主軸電機能夠可靠按指定的工作模式運行。

這樣車床車（chē）削工件時，正向加工時需（xū）要較低速度（dù），設計了一個低速控製按（àn）鈕 SB3，當按低速按鈕SB3 時車床瞬間轉換（huàn）為低速切削，精度高的地方（fāng）過去後轉化成正（zhèng）常速度，按 SB1 按鈕。當回程時不需要車削（xuē），如果切換機械齒輪需要花很多時間，並（bìng）且不方便，影響效（xiào）率（lǜ）。當按（àn）加速按鈕 SB2 時主軸瞬（shùn）間提速，減少空程時間，提高效率。這樣就實（shí）現了在加工過程中不停車的前提下，電機變換（huàn） 3 次轉速，大大提高了效（xiào）率。

二（èr）次回路設計好之後（hòu），還需要在變頻器的操作麵板中設置相應的參數，LGi G5 型變頻器操作麵板如圖 4 所示。在控製麵板上按 FUNC ＲUN 鍵進入到轉速設置（zhì）模塊，按（àn）要求（qiú）設置（zhì）各個段速的轉速就可以。

圖 4 LGi G5 型變頻器操作麵板（bǎn）

這樣加工過程中按不（bú）同的按鈕，電機就按照（zhào）不同（tóng）的轉速旋轉就可以實現在加工過程中不停車的前提下變換電機的轉速，提高了（le）效率。

3、結（jié）語

給普通車（chē）床主軸電機增（zēng）加變頻器可以在（zài）加（jiā）工的過程中很方便的改變（biàn）主軸轉速，對（duì）有（yǒu）多個加（jiā）工位置需要變速的工件變速方便而且精度高，解決（jué）了調速時費力、耗（hào）時長、不方（fāng）便、效（xiào）率低下的（de）問題。

投稿箱：
如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發（fā）表，或進行資（zī）訊合作，歡迎聯係本網編輯（jí）部，郵箱：skjcsc@vip.sina.com

更多相關信息

名企（qǐ）推薦

業界視點

| 更多

行業數據

| 更多

博文選萃

| 更多