專利名稱：一種用于數控機床的變頻器的制作方法
技術領域：
—種用于數控機床的變頻器
技術領域：
本實用新型涉及ー種電路控制系統，尤其是ー種用于雕刻模具業、塑膠模具業、制鞋業、制表業、眼鏡業、五金業、商標業、玩具業、エ藝品業能實現端面、外圓、切槽、內孔、圓弧、任意角度錐度等的車削要求的車床主軸在高速啟動、停車，高低速快速變換，低速重切肖IJ時達到穩定的性能的變頻器。
背景技木目前國內數控機床主軸伺服系統主要采用直流伺服系統，而部分采用交流調速的主軸伺服系統則全部依賴進ロ，價格昂貴，其它異步機交流傳動系統絕大多數也采用進ロ變頻器，主要是要求有較大的低頻轉矩，穩速精度高，啟動，停機響應快。國產變頻器大多采用V/F控制，由于轉速精度受轉差率及負載的影響，無法精確控制電動機的實際轉速，存在著控制精度低、動態性能差、故障率高、控制功能少等缺點，而且提高定子電壓的補償難以完全與負載匹配，低速轉矩不足。因此V/F控制變頻器尤其不適用于諸如數控機床主軸、伺服等要求高精度、快響應的傳動機械。
實用新型內容為了更好的提出變頻調速器的應用，本實用新型提供了一種用于數控機床的變頻器。本實用新型的主 要目的是，在開環矢量的方式下，機床專用變頻器采用先進的無速度傳感器矢量控制技術，0. 25HZ就能提供180%的啟動カ矩，穩速精度高，在開環矢量的方式下，可以達到±0.2%的穩速精度。而且對于高速主軸電機，能達到較快的響應速度，實現主軸電機的快速啟動，停機。特別是對與運行頻率較低的電機，其啟動，停機的快速性更為明顯。本實用新型所提供的一種用于數控機床的變頻器，由變頻調速器、制動電阻、輸入電源、數字輸入線、高速脈沖輸入、頻率設定用電源、模擬量輸入、電機、通訊線、模擬量輸出、多功能開路集電極輸出、故障接點輸出組成；所述制動電阻、輸入電源、數字輸入線、高速脈沖輸入、頻率設定用電源、模擬量輸入、電機、通訊線、模擬量輸出、多功能開路集電極輸出、故障接點輸出均設置在變頻調速器上，所述制動電阻通過其正負極電路與變頻調速器連接；所述輸入電源與所述變頻調速器的R、S、T點連接；所述數字輸入線對應變頻調速器設置多個數字輸入點，所述數字輸入線還設置有高速脈沖輸入；所述頻率設定用電源與變頻調速器連接，所述模擬量輸入設置多個模擬量輸入點，分別與變頻調速器連接，所述頻率設定用電源與模擬量輸入上還設有屏蔽線，所述屏蔽線與地線相接；所述電機與所述變頻調速器的U、V、W、H點連接，所述電機還設有接地線；所述通訊線與變頻調速器連接；所述模擬量輸出與變頻調速器連接，所述多功能開路集電極輸出由高速脈沖、開路集電極A與開路集電極B組成，所述高速脈沖、開路集電極A與開路集電極B分別與變頻調速器連接；所述故障接點輸出與變頻調速器連接；作為本實用新型的進ー步改進，所述輸入電源為三相380V電源；[0006]作為本實用新型的進一步改進，所述頻率設定用電源為IOVlOmA的電源；作為本實用新型的進一步改進，所述模擬量輸出電壓為O 10V，電流為4 20mA ；作為本實用新型的進一步改進，所述多功能開路集電極輸出的輸出電壓為O 12V,電源為O 50mA ；作為本實用新型的進一步改進，所述故障接點輸出的交流電壓為250V，10mA 3A ；作為本實用新型的進一步改進，所述故障接點輸出的直流電壓為30V，IOmA IA ；作為本實用新型的進一步改進，所述用于數控機床的變頻器最大頻率加、減速時間可達到O.1S ；作為本實用新型的進一步改進，所述用于數控機床的變頻器調速范圍O 600. OOHz完全滿足數控車床的高頻要求。本實用新型的有益效果是本實用新型提供的一種用于數控機床的變頻器，數控機床專用變頻器采用國際領先電流矢量控制技術，內嵌無速度傳感器矢量控制及VF控制于一體，在浙江地區機床上的使用，解決了其進口品牌變頻器無法解決的快速啟動，停機的要求，實現了客戶的要求。
圖1為本實用新型的線路連接示意圖。
具體實施 式為了對本實用新型所提供的是一種用于數控機床的變頻器，該項技術表述得更清楚，特以附圖加以詳細說明。如圖1所示，本實用新型所提供的是一種用于數控機床的變頻器，由變頻調速器1、制動電阻2、輸入電源3、數字輸入4、高速脈沖輸入5、頻率設定電源6、模擬量輸入7、屏蔽線8、電機9、通訊線10、模擬量輸出11、多功能開路集電極輸出12、故障接點輸出13組成；所述制動電阻2、輸入電源3、數字輸入4、高速脈沖輸入5、頻率設定電源6、模擬量輸入7、屏蔽線8、電機9、通訊線10、模擬量輸出11、多功能開路集電極輸出12、故障接點輸出13均與所述變頻調速器I連接，以便于對各個點所輸入的數據等進行分析，以達到自動控制的目的；而對于輸出點，則通過輸出點的輸出，對所述變頻調速器I內的數據進行輸出，以通過其它設備進行分析相關數據。所述制動電阻通過其正負極電路與變頻調速器連接；所述輸入電源與所述變頻調速器的R、S、T點連接；所述數字輸入線對應變頻調速器設置多個數字輸入點，如，本實用新型設置7個數字輸入點，所述數字輸入線還設置有高速脈沖輸入；所述頻率設定用電源與變頻調速器連接，所述模擬量輸入設置多個模擬量輸入點，如，本實用新型設置2個擬量輸入點，分別與變頻調速器連接，所述頻率設定用電源與模擬量輸入上還設有屏蔽線，所述屏蔽線與地線相接；所述電機與所述變頻調速器的U、V、W、H點連接，所述電機還設有接地線；所述通訊線與變頻調速器連接；所述模擬量輸出與變頻調速器連接，所述多功能開路集電極輸出由高速脈沖、開路集電極A與開路集電極B組成，所述高速脈沖、開路集電極A與開 路集電極B分別與變頻調速器連接；所述故障接點輸出與變頻調速器連接；[0019]作為本實用新型的進一步改進，所述輸入電源為三相380V電源；[0020]作為本實用新型的進一步改進，所述頻率設定用電源為IOVlOmA的電源；[0021]作為本實用新型的進一步改進，所述模擬量輸出電壓為O 10V，電流為4 20mA ；[0022]作為本實用新型的進一步改進，所述多功能開路集電極輸出的輸出電壓為O 12V,電源為O 50mA ；[0023]作為本實用新型的進一步改進，所述故障接點輸出的交流電壓為250V，10mA 3A ；[0024]作為本實用新型的進一步改進，所述故障接點輸出的直流電壓為30V，IOmA IA ；[0025]作為本實用新型的進一步改進，所述用于數控機床的變頻器，其接線、操作簡單， 調試只需設定模擬量對應的最大頻率即可開機正常工作。[0026]作為本實用新型的進一步改進，所述用于數控機床的變頻器最大頻率加、減速時 間可達到O.1So[0027]作為本實用新型的進一步改進，所述用于數控機床的變頻器電機參數自動辨識功 能，動態識別電機參數，保證系統的穩定性和精確性。[0028]作為本實用新型的進一步改進，所述用于數控機床的變頻器調速范圍O 600. OOHz完全滿足數控車床的高頻要求。[0029]作為本實用新型的進一步改進，所述用于數控機床的變頻器采用電流矢量控制技 術O. 5Hz運行時啟動轉矩能夠達到150%額定力矩平穩輸出，完全滿足數控車床的低速運 行需求，確保機床在低速重切削時有強勁的切削力。[0030]作為本實用新型的進一步改進，所述用于數控機床的變頻器自動跟蹤負載的變化 并自動限定輸出電流，使其不超過允許的最大電流值。即使負載突變、快速加減速，變頻器 也不發生過流、短路等故障，實現變頻器配置的高性能、高可靠性。[0031]作為本實用新型的進一步改進，所述用于數控機床的變頻器高速停機時響應快速穩定。[0032]作為本實用新型的進一步改進，變頻器與電機同功率使用，無需放大變頻器的容量。[0033]作為本實用新型的進一步改進，所述用于數控機床的變頻器精加工時切削力矩均 勻、速度穩定，啟動、停車快速。[0034]作為本實用新型的進一步改進，所述用于數控機床的變頻器粗加工較大的切削深 度時,主軸能夠實現足夠的、穩定的啟動力矩。[0035]作為本實用新型的進一步改進，所述用于數控機床的變頻器能夠實現車床主軸在 高速啟動、停車，高低速快速變換，低速重切削時達到穩定的性能。[0036]數控機床專用變頻器是建立在高性能無速度傳感器矢量控制技術平臺基礎上，同 時結合機床行業應用特點推出的一款專用變頻器，與其他品牌通用變頻器相比在機床應用 上具有以下重要優點更強切削能力，在相同的條件下，機床專用的變頻器比其他的變頻器 具有更強的進刀能力和切削深度(約1. 3-1. 5倍)，可提高機床的加工工效和產能，為機床和客戶帶來增值；更快的急加速、急減速動態特性，機床專用變頻器急加速、急減速動比其 他公司的變頻器快約1. 35倍，同樣可使機床具有更高的加工效率和產能；更好的低速切削 力和加工精度，機床專用變頻器在O. 25HZ穩定可輸出150%的額定力矩，而其他的變頻器 要到O. 5HZ才能有力矩輸出且力矩有脈動不太平穩；超強的抗突變沖擊過載等能力，機床 專用變頻器有精確的電流環控制，在沖擊負載或電網等外界突變擾動時，變頻器更不易跳 閘保護，能更好保證生產設備連續穩定運行；工藝外觀，機床專用變頻器的體積更緊湊，有 利于設備的安裝空間的節省，造型更美觀，有利于提升系統的整體形象；其它重要特性，機 床專用變頻器在矢量控制方式下可以達到200HZ，在矢量化v/f控制方式下可達3000HZ，可 為機床在更寬的工作范圍內提供更高的切削能力和精度。[0037]以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能 認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術 人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視 為屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種用于數控機床的變頻器，其特征在于由變頻調速器、制動電阻、輸入電源、數字輸入線、高速脈沖輸入、頻率設定用電源、模擬量輸入、電機、通訊線、模擬量輸出、多功能開路集電極輸出、故障接點輸出組成；所述制動電阻、輸入電源、數字輸入線、高速脈沖輸入、頻率設定用電源、模擬量輸入、電機、通訊線、模擬量輸出、多功能開路集電極輸出、故障接點輸出均設置在變頻調速器上，所述制動電阻通過其正負極電路與變頻調速器連接；所述輸入電源與所述變頻調速器的R、S、T點連接；所述數字輸入線對應變頻調速器設置多個數字輸入點，所述數字輸入線還設置有高速脈沖輸入；所述頻率設定用電源與變頻調速器連接，所述模擬量輸入設置多個模擬量輸入點，分別與變頻調速器連接，所述頻率設定用電源與模擬量輸入上還設有屏蔽線，所述屏蔽線與地線相接；所述電機與所述變頻調速器的 U、V、W、H點連接，所述電機還設有接地線；所述通訊線與變頻調速器連接；所述模擬量輸出與變頻調速器連接，所述多功能開路集電極輸出由高速脈沖、開路集電極A與開路集電極B 組成，所述高速脈沖、開路集電極A與開路集電極B分別與變頻調速器連接；所述故障接點輸出與變頻調速器連接。
2.根據權利要求1所述的用于數控機床的變頻器，其特征在于所述輸入電源為三相 380V電源。
3.根據權利要求1所述的用于數控機床的變頻器，其特征在于所述頻率設定用電源為IOVlOmA的電源。
4.根據權利要求1所述的用于數控機床的變頻器，其特征在于所述模擬量輸出電壓為O 10V，電流為4 20mA。
5.根據權利要求1所述的用于數控機床的變頻器，其特征在于所述多功能開路集電極輸出的輸出電壓為O 12V，電源為O 50mA。
6.根據權利要求1所述的用于數控機床的變頻器，其特征在于所述故障接點輸出的交流電壓為250V，IOmA 3A。
7.根據權利要求1所述的用于數控機床的變頻器，其特征在于所述故障接點輸出的直流電壓為30V，IOmA 1A。
專利摘要本實用新型所提供的一種用于數控機床的變頻器，由變頻調速器、制動電阻、輸入電源、數字輸入線、高速脈沖輸入、頻率設定用電源、模擬量輸入、電機、通訊線、模擬量輸出、多功能開路集電極輸出、故障接點輸出等組成；本實用新型的有益效果是，數控機床專用變頻器采用國際領先電流矢量控制技術，內嵌無速度傳感器矢量控制及VF控制于一體，在浙江地區機床上的使用，解決了其進口品牌變頻器無法解決的快速啟動，停機的要求。
文檔編號H02P27/04GK202889284SQ201220574050
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月1日 優先權日2012年11月1日
發明者葛亮 申請人:深圳市康沃控制技術發展有限公司