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国际金属加工网 2015年11月05日

台达C200系列变频器是包含高频输出功能的通用变频器,丰富的功能和良好的驱动适应性使它在多种应用场合表现出色;高速主轴电机能够实现高速运转,除了凭借电机本身优秀的高速特性,还需要有一台能够驱动其稳定运行的高频输出驱动器。

本文将介绍C200变频器高频输出功能应用在某专用机床所配置的主轴驱动系统,变频器最高输出频率达到3333.3Hz,实现四极主轴电机最高转速达到100000转。

调试设备为用于某专用机床的高速主轴电机,电机为台湾某品牌高速主轴,该电机极数为4极,功率0.65kW,额定电压180V,额定频率3333.3Hz,电机额定电流4A,用户对变频器调试的要求为:速度开环平稳启动的前提下,电机转速达到100000转额定转速平稳运转。C200高频版本VF控制模式在该场合最为适用。

下面将介绍C200高频版本驱动电主轴的调试过程。

图1 变频器主回路配线图

调试步骤:

变频器上电前,检查配线是否正确,接地布线是否良好可靠。

00-02=9 恢复出厂设置(基底频率50Hz),检查机种代码00-00是否与机型相符

基本参数设置

VF控制模式是依照电机本身适用的VF曲线对变频器进行参数设置,最终达到变频器输出电压频率曲线符合电机的VF特性。

01-00=3333.3 最高操作频率3333.3Hz

(设置前需确定当前变频器为高频版本)

01-01=3333.3 电机额定频率3333.3Hz

01-02=180 电机额定电压180V

(由于驱动器默认额定输出电压参数默认为220V,所以运转前必须确认已经将额定电压改为电机额定电压180V,否则有损毁电机的风险)

高速电主轴带载工作时,一般需要作过转矩限制或电流限制,以确保主轴不会因过转矩或电流过大而损坏,所以一般在机器运转前需要设置保护参数:

06-06=4 出现过转矩OT1报警后,立刻停止运转

06-07=50 过转矩报警电流准位

06-08=1 过转矩时间准位1s

06-12=70 变频器输出最大电流限制

01-12=10 01-13=10 加减速时间均为10s

参数设置完成。

监控软件查看运转时的波形:

图2 加减速时的变频器频率命令、实际输出频率、DCBUS电压波形

上图中所示为电机从100000转开始,进行多次减速加速运转时的波形,可见,在加减速时间为10s的情形下,由于减速时电机回升能量造成变频器直流母线电压上升,触发变频器过电压失速防止功能,直流母线电压达到失速防止准位时,输出频率停止减小,电压恢复正常时,输出频率才继续接近给定频率,说明变频器的失速保护功能能够有效的控制变频器输出,防止失速,保证了设备的安全正常运转。

台达C200变频器的高频版本支持3333.3Hz高频输出,驱动高速电主轴的典型应用,能够完全满足机床、加工中心对主轴系统的速度要求,进一步拓宽了C系列变频器在机床行业的应用范围。


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