普通车床改数控电气部分设计

要用于螺纹切削、主轴转速监控及主轴准停等。

第四章 数控机床电控制

§4.1

变频器、变频电机

技术要求：主传动采用变频分段无级调速，变频调速范围 1：3。 根据技术要求，主电机可采用变频器或主轴伺服单元进行调速控制。

主轴伺服控制：调速范围广全速段机械特性好，具有速度反馈功能速度稳定，能实现主轴准停、分度。

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15004500短时过载 15min额定 11NM90603020004000r/min01500450020004000r/min图表 1 伺服主轴电机特性

变频调速控制：变频器调频范围一般在1---400Hz，低速段机

械特性较差，在低频5Hz以下电机输出扭矩较小。由于无速度反馈功能速度脉动较高。在低速切削时易产生主轴输出扭矩不够和主轴速度下降。从图表2变频电机特性曲线可以看出，变频电机在150转（5Hz）

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以下运行时特性较软，在150-1500转范围内运行扭矩输出平稳。合理选择电机的运行区间完全可以满足技术要求。根据要求调速范围为1：3，我们选择电机的范围为500—3500转，其运行区间被恒扭矩区完全覆盖，可以满足设计要求.

变频器具有多种保护功能和故障显示功能，如过电压、欠电压、过电流、过热等保护。能方便与CNC系统连接，实现电动机的变速控制。

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15003000额定 11NM6030r/min015015003000r/min图表 2变频电机特性曲线

由以上分析和实践经验可知：变频电机选择为DP160M－4，变频器选择为FRN 11 G11S-4，它们的主要技术参数如下： DP160M－4电机主要数据: 额定电压三相

380V 额定频率

50Hz 功率 11KW 额定转矩

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71.90NM 额定电流 22.60A 恒转矩调频范围5—50Hz 恒功率调频范围 50---200 Hz

FRN 11 G11S-4变频器主要数据：

额定容量 11KVA 额定输出电流 24A 额定输出频率50Hz 额定电压三相

380V 电源容量 15KVA 参数设定参看变频器说明手册 过电流、过载保护开关QF1选择 变频器额定输出电流 24A

§4.2

控制设计

§4.2.1变频器信号连接

富士变频器为交流变频调速装置，其控制参数可通过键盘、液晶显示屏进行设定。其外部接线图如下：

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图4变频器的接线图

R S T

三相380-480V 50Hz交流电源 11 12

频率设定模拟量输入 FEW REV CM 正反转控制 X1－X9

可选择功能输入信号 U V W

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