变频器在雕刻机上应用
变频器在数控机床控制中的应用
变频器在数控机床控制中的应用随着科技的发展和企业对生产效率要求的不断提高，数控机床作为现代化生产的代表，将越来越广泛地应用于各种制造领域。
而作为数控机床的重要部件之一，变频器在数控机床控制中的应用也日益受到关注和重视。
一、变频器的工作原理变频器是电机控制的电子器件，它通过调节交流电源输入电压的频率和大小来控制电机的转速和运行方向。
变频器主要由整流器、滤波器、逆变器和控制单元组成，其中，整流器将交流电压变为直流电压，滤波器可以滤掉高频噪音，逆变器将直流电压转化为高频交流电压并输出给电机，控制单元则负责控制变频器的运行参数和保护电机的安全运行。
二、变频器在数控机床中的应用1. 控制主轴转速数控机床的主轴是数控机床加工的重要组成部分，它的高低速度直接影响到加工成品的质量和加工效率。
而通过变频器可以精确地控制主轴的转速，使得数控机床可以在不同的加工工艺条件下达到最佳的加工效果，因此在数控机床中，变频器通常被用来控制主轴的转速。
2. 节能降耗传统的变速方式采用机械变速或者液压变速，虽然也可以实现调整主轴的转速，但是无论是机械变速还是液压变速，都存在着一定的能量损耗，这种能量损耗对于工厂的能耗和生产成本会造成不小的影响。
而采用变频器来调节主轴转速，则可以达到节能降耗的目的。
3. 提高运行精度数控机床加工时需要完成数控程序的准确控制，而程序中不同的加工过程可能需要不同的转速，如果采用传统的机械变速或者液压变速控制，则难以达到精确的调控效果，而通过变频器可以精确地控制主轴的转速，从而提高机床的加工精度。
4. 增强运行稳定性传统的机械变速或者液压变速方式容易受到机械部件的磨损和液压系统的影响，从而影响到数控机床的运行稳定性。
而采用变频器可以避免这种问题，因为变频器的运行可以通过控制单元对变频器进行智能化的监测和控制，从而确保机床的正常稳定运行。
三、变频器在数控机床中的发展趋势随着技术的发展和市场的需求，对数控机床的加工效率、加工精度和运行稳定性提出了更高的要求，而变频器作为现代电气控制技术的代表之一，在数控机床中的应用也将不断取得新的进展和发展。
浅谈变频器在数控机床中的使用
浅谈变频器在数控机床中的使用摘要在数控机床上，变频器主要用于交流电动机的控制，它不但起了节能和调速的作用，而且它的软启动能够保护附属电气设备，避免直接启动给机械设备造成冲击，从而引起机械故障。
因此变频器是理想的调速和控制装置。
本文就变频器在数控机床上的应用及它在使用和维护中常见的问题进行阐述。
关键词变频器数控机床调速节能维护中图分类号：tg659 文献标识码：a1 关于变频器变频器是利用电力半导体器件的通断作用将把电压、频率固定不变的交流电变换成电压、频率可以改变的交流电的电能控制装置。
作为能够改变输出频率的设备，变频器其主电路由整流器件、直流部分和逆变器件（igbt）三部分组成。
基本结构示意图如图1：整流器件作为变频器与三相交流电相连的部分，把三相交流电变成直流电。
直流部分是变频器的信号控制部分。
直流电部分取出所需的电压，带动驱动电路、检测电路和cpu控制器。
驱动电路用来实现逆变器件的驱动，检测电路用来实现对温度、电流和电压的检测，cpu控制器实现判断和控制功能。
而逆变器将直流电变换为所要求频率的交流电。
通过逆变器的驱动电路实现对逆变器的驱动，从变频器输出的电就变成了电压为380v，频率可调的交流电，从而驱动电机完成预想的控制工作。
2 变频器在数控机床上的应用数控机床要求主轴调速范围宽，能实现无级调速，在主轴正、反向转动时可进行自动加、减速控制，并且加、减速时间要短，要求恒功率范围宽。
变频器可以通过改变输出交流电的频率，达到对交流电机进行速度调节的目的。
机床采用变频器控制，启动时随著电机的加速相应提高频率和电压，起动电流一般被限制在150%额定电流以下。
而采用工频电源直接起动时，起动电流为额定电流的6至7倍，将对电网及负载造成很大的冲击，影响了周边电器的工作，增加了机械传动部件的磨损，降低了设备的寿命。
另外电机的转矩会随速度降低而减小，使用变频器控制电机后，将改善电机低速时转矩不足的状况，在额定频率下变频器能进行恒转矩调速。
变频器在数控机床主轴上的应用
变频器在数控机床主轴上的应用1 引言数字控制机床，简称数控机床（nc，numerical control),是三十年来综合应用集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品，在机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点。
本文主要介绍安邦信g9系列变频器在数控机床上的优越性。
2 数控机床简介数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比，是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。
数控车床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常重要的位置，几十年来一直受到世界各国的普遍重视，并得到了迅速的发展。
主轴是车床构成中一个重要的部分，对于提高加工效率，扩大加工材料范围，提升加工质量都有着很重要的作用。
经济型数控车床大多数是不能自动变速的，需要变速时，只能把机床停止，然后手动变速。
而全功能数控车床的主传动系统大多采用无级变速。
无级变速系统主要有伺服主轴系统和直流主轴系统两种，一般采用直流或交流主轴电机。
通过皮带传动带动主轴旋转，或通过皮带传动和主轴箱内的减速齿轮（以获得更大的转矩)带动主轴旋转。
由于主轴电机调速范围广，又可无级调速，使得主轴箱的结构大为简化。
3 数控车床的主要参数及对变频器功能需求主要的参数和性能指标:（1) 3.0kw数控车床电动机参数:额定功率:3.0kw;额定频率:50hz;额定电压:380v;额定电流:7.8a;额定转速:970r/min;机械传动比:1:1.5;加工材料:45#钢;实际测试性能指标:主轴转速:200r/min（变频器运行频率15hz左右)的进刀性能及速度。
（2) 5.5kw数控车床电动机参数:额定功率:5.5kw;额定频率:50hz;额定电压:380v;额定电流:13a;额定转速:1400r/min;机械传动比:1:1.5;加工材料:45#钢;实际测试性能指标:主轴转速:200r/min(变频器运行频率9～10hz);主轴转速:450r/min(变频器运行频率22hz左右)的进刀性能及速度。
浅析变频器在数控机床主轴上的运用
浅析变频器在数控机床主轴上的运用发布时间：2022-04-28T07:51:06.411Z 来源：《工程管理前沿》2022年第1月第1期作者：谭伟梁羽刘刚[导读] 数控机床在实际的运行过程中，主轴发挥着非常重要的作用谭伟梁羽刘刚沈阳飞机工业（集团）有限公司沈阳 110850 摘要：数控机床在实际的运行过程中，主轴发挥着非常重要的作用，无论是刀具安装还是工件旋转都与主轴息息相关。
变频器应用于数控机床主轴上，能够更加科学、严格的对主轴的运转进行控制，进一步提升数控机床主轴的运转精度，提升零部件加工质量。
关键词：变频器；数控机床主轴；应用数控机床主轴上应用变频器，不仅能够增强主轴控制效果，还能保证调控的准确度，因此，数控机床主轴的控制工作领域中应重点关注变频器的使用，保证参数的合理性、连接的科学度，不断提升变频器的应用有效性、可靠性，发挥不同技术的价值和作用。
下文对变频器在数控机床主轴上的应用展开了分析。
1 完善变频器应用的控制模式数控机床主轴上应用变频器，应确保控制模式的完善性，首先，在机床主轴运作的过程中，如果加工程序存在“换挡数控程序”的有关指令，采用指令译码的形式，将译码信息传输到PMC处理，之后执行主轴的换挡调速操作，借助PMC 输出信号，对外部执行元件进行控制，例如：按照PMC输出的信号，系统可自动化选择不同的换挡控制模式，可通过液压拔叉离合设备对齿轮拨动实现换挡目的，或是借助控制电磁离合器的形式达到自动化换挡的目标。
其次，完成换挡操作之后，传感器将所有的数据信息、换挡就位信号传输到PMC 系统中，按照各个档位的信号特点针对性的进行CNC 控制地址的编码处理，结合指令的速度信息、档位信息、数控参数信息、档速信息等，准确将控制电压计算出来，传输到变频器设备，使得变频器能够高效化的控制数控机床主轴速度。
2 重点设置系统参数数控机床主轴上应用，变频器要想确保性能有所提升，就应准确选取与设定控制面板参数信息，使其在较为复杂的电控系统中，灵活性控制，一般情况下，数控机床主轴上使用变频器，能够确保启动与停止操作的稳定性，实现无极调速的目的，拓宽调速的范围和广度，使得主轴在运行期间实现长时间稳定性的运行目的，操作较为便利，后续维护工作较少，输出的所有数据信息都能符合性能标准需求，但是如果不能准确设置参数，将会影响主轴的运行控制效果，因此，在使用变频器的过程中，应重点关注参数的科学化设置。
PI9000系列变频器在数控机床主轴上的应用
普传ＰＩ９０００系列变频器在数控机床主轴上的应用 １、概述 深圳市某金属制品有限公司自成立以来一直致力于ＣＣＴＶ 监控摄像机外壳、五金配件、周边产品的研发、制造、销售及服务。
是目前国内ＣＣＴＶ 五金产品品种最多、专业性最强的制造商之一，公司有数控机床近百台。
公司产量巨大，效益可观。
原来机器配有台达变频器，后因故障改用我们ＰＩ９１００ 电流矢量变频器。
２、数控车床的功能需求 ？？控制方式选择用开环矢量控制。
需要端子控制作为命令源，二线式端子控制：一个正转命令ＦＷＤ（ＤＩ１ 输入），一个反转命令ＲＥＶ（ＤＩ２ 输入）。
？？频率源为模拟量设定（电脑控制板输出０～１０ＶＤＣ），只需要从ＡＩ１ 口输入频率指令即可。
？？能保证在 ３００ｒ／ｍｉｎ 速度下正常切削工作，低速力矩要求比较大。
加速和减速时间根据客户自身需求，一般在２～３ｓ，需要带制动单元的变频器。
需要故障信号输出信号和故障复位信号（ＤＩ３ 输入）。
３、主要的参数和性能指标： １）３．０ｋＷ 数控车床 电动机参数：额定功率３．０ｋＷ，额定频率５０Ｈｚ， 额定电压３８０Ｖ， 额定电流６．８Ａ，额定转速１４８０ｒ／ｍｉｎ。
机械传动比１：１．５。
加工材料４５＃钢。
实际测试性能指标：主轴转速２００ｒ／ｍｉｎ（变频器运行频率１５Ｈｚ 左右）， 进刀速度５０ｍｍ／ｍｉｎ， 单边进刀量２．５ｍｍ，运行的效果很好，实际的进刀速度和单边进刀量还可以加大。
２）５．５ｋＷ 数控车床 电动机参数：额定功率５．５ｋＷ，额定频率５０Ｈｚ， 额定电压３８０Ｖ， 额定电流 １３Ａ，额定转速１４００ｒ／ｍｉｎ。
机械传动比１：１．５。
加工材料４５＃钢。
实际测试性能指标：主轴转速２００ｒ／ｍｉｎ（变频器运行频率９～１０Ｈｚ）， 进刀速度６０ｍｍ／ｍｉｎ， 单边进刀量２ｍｍ；主轴转速４５０ｒ／ｍｉｎ（变频器运行频率２２Ｈｚ 左右）， 进刀速度６０ｍｍ／ｍｉｎ， 单边进刀量４ｍｍ，运行的效果很好，实际的进刀速度和单边进刀量还可以加大。
变频器在木工机械的运用
1. 简述木工机械是指在木材加工工艺中，将木材加工的半成品加工成为木制品的一类机床。
家具机械是木工机械的重要组成部分。
木工机械种类繁多，早期的拖动系统以往大多采用皮带轮传动或滑差电机等方式调速，目前常用变频器调速，不仅使调速稳定、效率提高，而且使结构更加紧凑、自动化程度更高。
各工控产品应用场合变频器：该行业所选变频器仅只是为了实现调速或实现高速，因此对变频器没有特别要求。
主要设备：旋切机、切片机、包覆机、覆膜机、封边机、砂边机、砂光机。
伺服：用于精确定位，主要设备：封边机、木工雕刻机、木工机床。
PLC：用于实现顺序及自动控制，主要设备：木工带锯机、贴面机械、砂边机2．旋切机使用产品：台湾东元、台安变频器 7200GS(22KW)、N310(5.5/7.5KW)旋切机是生产胶合板的主要设备之一，用于将一定长度的圆木旋切成均匀厚度的薄片。
按照旋切方式分为：有卡旋切机、无卡旋切机。
有卡木工旋切机就是把一定长度的木材平放入机台上，左右两侧分别都有卡头，都可旋转，两侧卡头把木材挤住，开始旋转旋切，达到旋切目的，用于针对大直径（60公分以上）的圆木进行加工。
有卡旋切机机台目前有卡机上使用的变频器几乎全为22KW，要求外部开关控制起停、外部电位器控制速度，最高转速一般为80Hz左右，要求变频器具有急加减速、直流制动效果好。
无卡旋切机接线示意图对变频器性能要求：因为旋切机多用在偏远的山区或经济相对落后的地区，所以电源电压偏低或不稳是应用在该行业的变频器必须要面对的问题，还有就是散热和耐环境性能要好。
由于同步电机转速稳定、过载能力强、效率高，在此行业逐步得到应用。
行业分布：河北、福建、广西竞争厂牌：施耐德、英威腾、伟创、阿尔法、士林3．砂光机、砂边机使用产品：HMI(OP10)、PLC、变频器(E312 1.5/2.2KW)、编码器（或HMI、专用变频器、行程开关）⑴砂光机主要包括：通用宽带砂光机、底漆砂光机、曲面砂光机、圆棒砂光机、仿型砂光机等。
WK9000变频器在数控雕刻机床上的应用
WK9000变频器在数控雕刻机床上的应用数控雕刻机床的主传动系统大多采用无级变速。
目前，无级变速系统主要有变频主轴系统和伺服主轴系统两种，一般采用直流或交流主轴电机。
通过带传动带动主轴旋转，或通过带传动和主轴箱内的减速齿轮(以获得更大的转矩)带动主轴旋转。
由于主轴电机调速范围广，又可无级调速，使得主轴箱的结构大为简化。
目前对客户来说由于变频器的高性价比，所以变频器在机床上使用非常普遍。
玮肯WK9000系列矢量变频器以其独特的性能和优越的性价比，逐渐在数控机床的应用上迅速崛起。
数控系统如图1所示：WK9000数控系统主要性能（1）全速度范围内速度波动小；（2）低速力矩大，可以保证低转速切削；（3）加减速的时间尽量短。
WK9000变频器能提供系统的功能（1）控制方式选择为电流矢量控制；（2）端子控制作为运行命令源，F039=2选择两线式端子控制：FWD 为正转运行，REV反转运行；（3）AI1口输入做为频率源（F040=1），AI1口接数控系统电脑控制板输出0～10VDC；（4）运行转速一般在0～21000r/min，换算变频器的运行频率为0～350Hz（二级高速电机）；（5）加速和减速时间根据客户自身需求，一般在3~5s，因运行的转速比较高，所以需要带制动单元的变频器；（6）需要故障输出信号（TA、TC、TC输出）和故障复位信号（RST输入）。
WK9000系列变频器在数控雕刻机接线图电源输入WK9000变频器主要功能参数设置F067=3 V/F控制；F039=2 选择端子控制运行；F040=1 由AI1决定频率的大小；F010=50HZ 基准输出频率；F015=350HZ 上限运行频率；F001：10s 加速时间（依实际情况设定）；F002：10s 减速时间（依实际情况设定）；。
雕刻机上使用的变频器如何设置参数以及故障处理？
雕刻机上使⽤的变频器如何设置参数以及故障处理？雕刻机上使⽤的变频器⼤部分都是专⽤型变频器，它的输出频率⼀般是300HZ和400HZ, 加⼯中⼼机型甚⾄达到800HZ 的⾼频，额定频率⼀般是根据主轴电机的出⼚参数来设定。
正确的频率设定会使主轴发挥更好的特性，否则会损坏主轴。
参数调整时，⾸先要设定频率，包括最⼤频率，上限频率，额定频率，最⼩频率。
最⼤频率就是主轴电机的最⾼转速对应的频率，额定频率就是主轴电机的额定频率，也就是额定电压对应的频率。
上限频率⼀般是平时使⽤的频率，最⼩频率就是下限频率。
频率设置不正确，主轴电机⽆法正常⼯作，长时间会损坏主轴，进⽽会损坏变频器。
在调整频率时，也得考虑控制系统输出是什么信号，⼀般有低中⾼多段数和模拟量来控制主轴的频率。
如果是多段数控制，⾸先得⾃定义三个端⼦为低中⾼端⼦，⼀般⼚家默认为1、2、3，再设定多段数的频率值，⼀般是100HZ 150HZ 200HZ 250HZ 300HZ350HZ 400HZ ⼏种速度可来回切换，如果是模拟量控制，则只⽤更改10V对应的频率，⼀般设置为平时使⽤最⼤的频率。
这些基本的参数设置好就可以正常使⽤了，但有些特殊主轴，特殊机型需要更改其他参数，⽐如恒功率主轴的参数设置，恒功率主轴频率范围⽐较⼴，如果按照普通曲线设置参数时，主轴在启动的初期有很⼤的杂⾳，也对主轴的伤害⽐较⼤，这时候就得⾃定义曲线频率，就是在某个电压，对应某个频率，逐步将主轴的频率提⾼到最⼤。
有的机型须要快速启停主轴，就得外接制动电阻，需要把变频器参数制动打开，⽽且停车模式改为减速停车加直流制动，停车时间也要缩短，才能达到现场要求。
变频器在⽇常使⽤过程中，最容易出现的就是故障报警。
我们要处理这些报警问题，⾸先得找到说明书，查看报警代码解释是什么意思。
常见报警代码功能：1、⽋压报警指的是输⼊端电压过低，也有可能缺相，检查输⼊侧电压是否异常/2、过流过压过载报警，这⼀般指的变频器使⽤时间长了之后，⼀般有功率损耗，这时候会出现这⼏种报警。
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一、设备简述
高速电机一般应用于数控雕刻机、精密磨床及高速离心设备等设备，本应用以数控雕刻机为例来详细介绍递恩电气DNV310变频器在雕刻机上的使用原理和参数设计。
二、工艺要求
主轴系统是数控雕刻机的重要组成部件，其性能对数控雕刻机整机的性能有着至关重要的影响。
主轴电机多采用两极高速无刷水冷电机，噪音小、切割力度大，运行转速一般在0～24000RPM，对应的变频器运行频率为0～400HZ。
因此系统要求稳速精度高、低速时力矩大、加减速时间短、高速时温升低等来满足高生产效率与加工品质。
三、基本操作及系统原理
1、基本操作
递恩DNV310默认选择为V/F控制模式，用DI1和COM端子上电短接来控制雕刻机主轴电机起停，变频器上电电机0HZ运行。
通过DI3~DI5端子来设置生产需要的七段速。
DI2端子作为故障复位。
根据现场生产要求，将参数F0.09和F0.10设置成5秒（加减速时间），考虑电机运行转速较高和使用的稳定性，变频器需加大一档使用。
系统在50HZ，100HZ，200HZ，250HZ，300HZ，350HZ，400HZ这七段速度频率下，运行稳定，400HZ（对应24000RPM）时电流小，
可以有效延长电机的寿命。
七段速端子控制顺序：DI3: 50HZ
DI4: 100HZ
DI3+DI4: 200HZ
DI5: 250HZ
DI3+DI5: 300HZ
DI4+DI5: 350HZ
DI3+ DI4+DI5: 400HZ
2、系统原理图
四、参数设置及功能
多段速速度值设定
其他设定值默认为出厂值，变频器恢复出厂值设置FC.00设置为10。