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    3 臺達VE變頻主軸驅(qū)動系統(tǒng)

    3.1系統(tǒng)設(shè)計要求

    （1）VE系列變頻器功能和性能的數(shù)控特性。項目客戶為數(shù)控加工中心知名企業(yè)。結(jié)合客戶的要求以及加工中心的特性，臺達專門為數(shù)控加工中心開發(fā)的高性能變頻器----VE系列變頻器功能和性能是非常適合使用在數(shù)控加工中心上的：

    ·通過外部I/O點能夠?qū)崿F(xiàn)快速單點定位，有專門參數(shù)調(diào)整定位時的特性曲線以及定位時間，定為實現(xiàn)方便；

    ·通過專用參數(shù)調(diào)整達到快速加減速的實現(xiàn)；

    ·全新的PDFF控制，使增益的調(diào)整更加簡單方便，易于掌握；

    ·接受模擬量信號和脈沖信號，對上位機的支持更加全面。

    （2）測試加工中心配置：

    ·數(shù)控系統(tǒng)：臺灣新代數(shù)控系統(tǒng)SYNTEC9401；

    ·主軸規(guī)格：無錫博華電機8kw/最大頻率600hz-12000rpm/6P/380V/450hz/25A，編碼器+5V/GND/+A/-A/+B/-B/+Z/-Z/512ppr；

    ·變頻器規(guī)格：075V43A-2+EMV-PG01L，軟件版本9.98測試版，制動電阻1500W/75ohm。

    3.2主軸變頻系統(tǒng)設(shè)計

    （1）變頻器電氣設(shè)計：參見圖1。

    3.3變頻器參數(shù)設(shè)計步驟

    （1）將電機參數(shù)設(shè)置到變頻器，作電機動態(tài)自整定。要想將VE系列變頻器的高性能發(fā)揮出來，準確的電機參數(shù)是基礎(chǔ)。

    （2）解決一個有趣的工程問題。在以上數(shù)據(jù)中，電機額定轉(zhuǎn)速05-03是電機廠家銘牌沒有提供，詢問電機廠家也不是很清楚。這種情況下，由于電機本身帶編碼器，通過VF控制，將變頻器運行到450hz，觀察變頻器中提供的r狀態(tài)，電機實際轉(zhuǎn)速為8900rpm左右，將測的數(shù)據(jù)填入到05-03。電機額定電流25A，075V43A-2變頻器額定電流只有18A，所以只能將電動機額定電流盡可能的調(diào)整到最大（最大為21.6A）填入05-01參數(shù)。

    將參數(shù)5-00=1，然后按面板”RUN”作動態(tài)整定。

    （3）將控制方式改為foc+pg，并且調(diào)整最大操作頻率以及加減速時間

    使用面板運行。首先將F=550，運行后發(fā)現(xiàn)不論啟動過程還是停止過程，當輸出頻率到達450HZ左右時就不按照加減速時間來變化，變化非常緩慢。當出現(xiàn)以上現(xiàn)象時，可以通過調(diào)整參數(shù)11-05（M1IdsRefLimit）來解決，將11-05從出廠值90改為110后加減速過程正常。

   （4）作慣量估測以及ASR自動調(diào)整。將參數(shù)11-00=2，F(xiàn)=200HZ，01-12=01-13=1，正反轉(zhuǎn)后測得慣量參數(shù)為49，之

    后將11-01=1，觀察電機剛性，并對相應(yīng)參數(shù)作修改。

    （5）外部I/O功能的設(shè)置：

    目前脈沖控制提供兩種模式：速度模式以及位置模式。當工作在速度模式下，只需要將頻率來源信號設(shè)置為脈沖給定，并且按照上位機提供的脈沖信號設(shè)置給定方式；如果變頻器需要工作在脈沖位置命令模式，除了速度模式下的參數(shù)需要設(shè)置外，還需要配合外部端子信號FWD/MI1/MI2/MI3的閉合。

    3.4VE系列變頻器脈沖輸入控制

    VE系列變頻器支持兩種脈沖輸入方式：1.A/B相脈沖輸入；2.脈沖+方向輸入。由于新系統(tǒng)提供脈沖+方向的輸出方式，所以可以選擇如圖3中第3種或者第4種方式；然后再根據(jù)方向來作出最后正確的選擇。

    使用脈沖控制時，還有兩個參數(shù)也是非常重要的：1.10-17PG電子齒輪A；2.10-18PG電子齒輪B。其計算公式為轉(zhuǎn)速=脈沖頻率/編碼器的點數(shù)（10-00）*電子齒輪A/電子齒輪B。

    3.5加減速特性

    加減速特性的測試，首先將保護功能作適當調(diào)整：

    4 結(jié)束語

    數(shù)控加工中心對主軸有較高的控制要求，首先要求在大力矩、強過載能力的基礎(chǔ)上實現(xiàn)寬范圍無級變速，其次要求在自動換刀動作中實現(xiàn)定角度停止(即準停)，這使加工中心主軸驅(qū)動系統(tǒng)比一般的變頻調(diào)速系統(tǒng)或小功率交流伺服系統(tǒng)在電路設(shè)計和運行參數(shù)整定上具有更大的難度?；谂_達VE系列高性能變頻器的數(shù)控主軸變頻驅(qū)動項目加減速特性以及定位功能都完全能夠適應(yīng)加工中心的要求，性價比突出