海利普HLP-M变频器在磨床中的应用

  一、引言

  M74系列立轴圆台平面磨床是以砂轮端面进行磨削，是一种率，精密稳定的加工磨床。该系列机床在提高床身和磨头刚性方面已做了较大改进。立柱采用三点调整，结构紧凑，工作台为圆形强力电磁吸盘，磁力平滑可调，精度稳定，功率大，可控硅充退磁，并配有冷却液净化装置等特点。该系列磨床主要用来磨削毛坯及一般精密的大型零件，表面粗糙度Ra可达0.8μm以上，平行度0.02/1000mm以内。特别适用于冶金、锯片、模具、汽车、拖拉机、工具、轴承等行业对大型零部件的磨削加工。

  M74125立轴圆台平面磨床可以磨削工件的大直径为1250mm，整个机床总共有主轴电机、工作台旋转电机、工作台移动电机、砂轮升降电机及冷却泵、提水泵电机等九台电机，集中由PLC控制。

  为取得工件较好的表面光洁度,需要适当提高砂轮的线速度，但线速度过高会影响机床的稳定性，进而对工件的平行度要求产生影响。所以如何选择砂轮佳线速度来保证磨削精度，就成为头等问题。我们都知道改变主轴转速就可以改变砂轮的线速度，显然用原来的星三角起动无法达到要求，本文就着重介绍海利普变频器在M74125立轴圆台平面磨床主轴调速控制中的应用。

  二、主轴调速控制系统的构成

  M74125立轴圆台平面磨床的主轴电机采用内装式三相鼠笼电机，具体参数为：型号，MDIC280M-8；功率，Pn=45KW；转速，ne=740r/min；额定电流，In=91A。由于是轻载起动，所以选择海利普变频器HLPA004543B就可以满足要求。HLPA004543B适用电机功率为45KW，输出电流为91A，主轴调速控制电路如下图所示：

  主轴调速控制电路图

  三、系统调试

  主轴电机变频器基本功能参数设置如下：

  CD012：30s（加速时间）；

  CD013：30s（减速时间）；

  CD032：0（减速停车）；

  CD033：1（外部端子运行）；

  CD034：0（面板频率设定）；

  CD037：0（反转禁止）；

  CD041：5（启动频率）；

  CD043：5（自动转矩补偿）；

  CD050：1（FOR端子为运转）；

  CD056：3（DRV为零速输出）；

  CD058：2（FA、FB为故障指示）；

  CD059：5（KA、KB为设定频率到达）；

  CD130：380V（电机额定电压）；

  CD131：91A（电机额定电流）；

  CD132：8（电机极数）；

  CD133：740r/min（电机额定转速）。

  输入这些参数后，上电开始试运行前先要设定变频器的主频。根据经验设定主轴转速为nm=590r/min，因电机的同步转速为n1=750r/min，额定转速为n=740r/min，计算转差率s=(n1-n)/n1=(750-740)/750=0.013，所以理论计算变频器的主频f=nmp/60*(1-s)=590*4/60*(1-0.013)=39.86(HZ)，即功能码CD000参数应设定为39.86HZ。按起动按钮起动主电机，让主轴电机空载运转几分钟，注意观察电机的运转方向、面板显示是否正确，转速是否平稳，温升是否正常及加减速是否平滑等。如果试运行正常，变频调速系统就可投入正式运行。如果运行中出现异常，输入PLC的FA、FB故障信号端子就会有输出，切断主电机控制回路，详细请参阅变频器用户手册予以解决。交予用户运行一年多，用户反应良好。实践证明，此调速系统不但可以实现无级变速，以根据需要实时调整砂轮佳磨削线速度，有效地控制磨削精度，还可以实现主轴电机的软起动和软停止，使整个调速系统的可靠性、可维修性及稳定性得到大幅度提高，其优势是先前星三角起动所无法比拟的。

  四、系统调试及运行注意事项

  1、主轴电机频率尽量在开机或按PROG后显示F000时，按∧或∨来设定，避免在通过CD000参数设定时设置错误。

  2、如果主轴电机转向接反，在变频器电源输入端调相是徒劳的，切记要在变频器的输出侧调相。

  3、由于主轴电机是内装式的，不具备冷却风扇，如果在恒转矩负载条件下长期运行，势必造成电机温升增加，使调速系统的特性变坏，采取强制冷却措施，安装独立冷却风扇，电机的散热能力，保证变频调速系统的稳定性。

  五、结束语

  本文详细阐述了海利普变频器的在立轴圆台平面磨床主轴电机调速控制中的应用技术，并从中给出了海利普变频器的一些相关参数设置及应用中需注意的事项，进而提出了海利普变频器在立轴圆台平面磨床主轴调速控制中应用的可行性。