Napęd VFD o częstotliwości AC310 stosowany w szybkim silniku wrzecionowym w Guangzhou w Chinach

Przegląd projektu

Miejsce: fabryka
Data: marzec 2022 r.
Lokalizacja: Chiny, Kanton
< b>Branża: Obrabiarki
Zakres projektu: Wysokowydajne falowniki ze sterowaniem wektorowym są szeroko stosowane w tokarkach CNC
Dostawy VEICHI: AC310 Seria napędów AC VFD, system serwonapędów SD700

Przegląd

Wysokoobrotowe wrzeciona elektryczne pojawiły się w ostatnich latach w dziedzinie obrabiarek CNC i stanowią nową technologię integrującą wrzeciona obrabiarek i szybkoobrotowe silniki wrzecion. Główny układ napędowy szybkiej obrabiarki CNC eliminuje napęd koła pasowego i przekładni zębatej i jest napędzany bezpośrednio przez wbudowany silnik szybkoobrotowy, skracając w ten sposób długość głównego łańcucha napędowego do zera, realizując „zero” transmisja” obrabiarki.

Wraz z dojrzałością technologii zastosowanie tej metody transmisji jest dość powszechne i jest szeroko stosowana w urządzeniach przemysłowych, takich jak maszyny grawerujące CNC i szlifierki poufne. Należy również ulepszyć technologię napędu silników wysokoobrotowych. Falowniki serii VEICHI AC310/AC300 znajdują się w czołówce branży dzięki unikalnym algorytmom DSP do sterowania silnikami o dużej prędkości. W dwóch kolejnych branżach, maszynach do cięcia (maszyny do obróbki drewna) i polerkach, wprowadzimy zastosowanie falowników VEICHI w wysokoobrotowych silnikach wrzecionowych.

Wprowadzenie systemu i wymagania dotyczące procesu

(1)  maszyna do cięcia CNC

Maszyna do cięcia CNC jest automatyczną maszyną do obróbki drewna wspomagającą obróbkę. Może ciąć, frezować, fazować, perforować, rzeźbić itp. różnych mebli panelowych, takich jak szafy na ubrania, szafki, biurka komputerowe, meble panelowe, meble biurowe, drewniane głośniki, drewniane przybory kuchenne itp. Ponieważ sprzęt ma wysoką obróbkę wydajność, wysoka dokładność przetwarzania, prosta obsługa i możliwość dostosowania za pomocą systemów projektowania mebli w celu osiągnięcia różnych potrzeb, jest szeroko stosowany w przemyśle meblarskim.

System składa się ze sterownika, serwa, wrzeciona (przetwornicy częstotliwości), łoża i tak dalej. Specjalne oprogramowanie sterownika wykonuje projektowanie, programowanie i odczyt rysunków oraz przesyła je do serwa. Materiał poddawany jest obróbce według wygenerowanej trójosiowej ścieżki cięcia i grawerowania XYZ, a zaprojektowana płaszczyzna, grafika i tekst mogą zostać wygrawerowane. Może zastąpić tradycyjne piły formatowe i elektroniczne piły do cięcia, wycinać materiały i otwory pionowe za jednym razem, aby szybko obrabiać materiały tnące i obrabiać specjalne kształty. Zasada działania sprzętu jest następująca:

Rysunek 2-1 Zasada działania wyposażenia maszyny do cięcia

Wymagania dotyczące wydajności systemu:

1. Falownik działa płynnie, charakteryzuje się niskim poziomem hałasu i dużą przeciążalnością;
2. Czas przyspieszania i zwalniania 2s-3s, brak błędów związanych z przetężeniem i przepięciem;
3. Przyspieszanie i zwalnianie rozpoczynają się płynnie, bez drgań ;
4. Szybki elektroniczny silnik wrzeciona o mocy 9kW, maksymalna częstotliwość 800Hz, maksymalna prędkość 24000rpm;
5. Wybór schematu: AC310-T3-011G/015P-B

(2)  Maszyna do polerowania płyt prowadzących światło

Polerka z płytą prowadzącą światło to precyzyjny sprzęt do szlifowania i polerowania, który umieszcza szlifowany i polerowany materiał na przyrządzie szlifierskim i mocuje go, a silnik wrzeciona obraca się z dużą prędkością w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Poprzez ruch do przodu i do tyłu, w górę i w dół oraz przedmiot obrabiany na uchwycie w celu uzyskania względnego tarcia roboczego, aby osiągnąć cel szlifowania i polerowania. Schemat zasady działania urządzenia jest następujący:

Rysunek 2-2 Zasada działania polerki z płytą światłowodową

Wymagania dotyczące wydajności systemu:

1. Falownik działa płynnie, charakteryzuje się niskim poziomem hałasu i dużą przeciążalnością;
2. Czas przyspieszania i hamowania 1s-3s, brak błędów związanych z przetężeniem i przepięciem;
3. Przyspieszanie i zwalnianie uruchamiaj płynnie bez drgań
4. Szybki elektroniczny silnik wrzeciona o mocy 1,8kW, częstotliwość znamionowa 1000 Hz, prędkość znamionowa 60000 obr./min;
5. Wybór schematu: AC10-T/S2-1R5G-B

Schemat elektryczny

AC310 jest używany na maszynie do cięcia CNC

a) Schemat architektury systemu

Rysunek 3-1 Schematyczny diagram architektury systemu

1. Prosta obsługa, bogate funkcje: proste ustawienie parametrów, intuicyjna obsługa, łatwa reakcja na zmiany zapotrzebowania rynku.
2. Dzięki produktom o wysokiej wydajności: System wyposażony jest w serwosystem SD700 AC + wektor serii AC310 falownik. Wysoka precyzja, szybka reakcja, dobra sztywność, silne właściwości przeciwzakłóceniowe, wysoka niezawodność, długa żywotność, wysoka wydajność i niska temperatura, duża zdolność przeciążania, duży moment rozruchowy, dobra sztywność statyczna itp.
3.  ;Wielokrotne sterowanie i wygodna komunikacja: system serwo SD700 AC i falownik wektorowy serii AC310 obsługują sterowanie impulsowe, sterowanie komunikacją EtherCAT, DP i CAN.

b) Schemat okablowania falownika

1. Zewnętrzny terminal X steruje uruchamianiem i zatrzymywaniem;
2. Regulacja prędkości AI i wewnętrzne ustawienia cyfrowe (400 Hz-800 Hz, 12000 obr./min-24000 obr./min);
3. Regulację prędkości można dowolnie przełączać;< br />4. Zewnętrzny rezystor hamowania realizuje szybkie przyspieszanie i zwalnianie w czasie 1s-3s;
5. Wyjście błędu jest przekazywane z powrotem do górnego komputera, aby zapewnić wiele zabezpieczeń.

Rysunek 3-2 Schemat okablowania elektrycznego falownika serii AC310

Ustawianie parametrów

Ustawianie parametrów maszyny do cięcia inwertorowego serii AC310

Zalety kontroli

1.Napęd VFD serii AC310 ma szeroki zakres regulacji prędkości: zakres kontroli prędkości w trybie V/F 0–2000 Hz, zakres kontroli prędkości w trybie wektorowym 0–1500 Hz.
2. Dokładność stabilizacji przy dużej prędkości : ≤0,5% znamionowej prędkości synchronicznej (asynchronicznej) w trybie sterowania w pętli otwartej, wyższy silnik synchroniczny;
3. Wyposażony w funkcję Soft-PWM zapewniającą niski poziom hałasu i zakłóceń.
4. Wysoka zdolność przeciążeniowa: znacznie zwiększa zdolność przeciążeniową do 150% 60 s, 200% 0,5 s;
5. Konstrukcja obwodów zabezpieczających w stylu programowym i sprzętowym umożliwia szybkie wykonanie zwarcia doziemnego i zwarcia wyjściowego ochrona obwodu;
6. Cała seria obsługuje wbudowany filtr RFI, który może skutecznie tłumić zakłócenia elektromagnetyczne;
7. Konstrukcja izolującego kanału powietrznego: kanał powietrzny jest uszczelniony, aby odizolować system odprowadzania ciepła z części elektronicznych, dzięki czemu wióry i kurz nie będą wtłaczane do obudowy przez wentylator.

Schemat zastosowań terenowych

Rysunek 6-1 Schemat zastosowania w terenie maszyny do cięcia drewna AC310