英威腾Goodrive300变频器在大型数控机床上的应用

1 大型数控机床简介
        CNC(数控机床)是计算机数字控制机床(Computer numerical control)的简称，是一种由程序控制的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，通过计算机将其译码，从而使机床执行规定好了的动作，通过刀具切削将毛坯料加工成半成品成品零件。
        大型数控机床隶属CNC数控机床，因其加工件较大，配备主轴功率较大，其他功能及结构组成几乎一样。

图（1）大型数控机床主轴部分

2  大型数控机床主轴电气传动工况
     大型数控机床，加工零件最大切削半径不大于6300mm
     主轴电机功率：55KW
     额定频率：16.7Hz
     客户要求电机70HZ弱磁运行时，转速波动小于1转/分，电流波动小于1A。
     根据现场实际情况，厂家选用英威腾电气股份有限公司生产的GD300-075G-4变频器。
3  大型数控机床主轴传动特点及对变频需求
      大型数控机床主轴应用对变频功能要求比较简单，对与性能要求很高，主要体现在以下几个方面：
   1、优异低频转矩特性；
   2、优异速度控制精度，良好弱磁控制；
   3、转矩响应速度快，电流波动小；
   4、调试简单，支持参数静态自学习；
   5、良好的过载能力及环境适应能力，运行可靠性高；
   6、EMC性能优异，避免变频对外造成干扰；
   7、必须使用高性能开环矢量控制模式。
        要达到上述目的，必须采用高端变频器，同时要具备电源输入侧滤波设备。英威腾电气股份有限公司研发生产的Goodrive系列高性能矢量变频器，完全可以满足CNC数控机床主轴电机控制需求。
英威腾Goodrive系列高性能矢量变频器在大型数控机床上有以下优势：
        1、高级矢量控制模式，Goodrive系列高性能矢量变频器支持两种矢量控制模式，其中矢量控制模式0基于高性能32位DSP硬件平台，新型全程三相调制控制技术及精准参数静态自学习能力，可以实现优异控制效果，无论在加减速时间、力矩、转矩动态响应速度、运行电流、电机噪声、稳速精度等方面均有出色表现，对变频电机拥有优异的控制性能。
        2、标配内置C3滤波器，有效滤除电源输入侧高次谐波，有效防止变频器整流过程中产生谐波干扰控制部分及弱电信号，保证系统工作稳定可靠。
        3、环境适应能力强，完全独立风道设计加法兰安装模式可大幅提高抗击油污、粉尘及湿热等恶劣环境，有效降低变频故障率，延长使用寿命。Goodrive系列变频器钣金件选用热浸镀锌板结合拉铆式固定方案，大大提高其EMC性能及抗腐蚀能力。
        4、过载能力强，优异电流限幅特性，可有效降低变频过载、过流保护，最大限度保障生产连续性。
        5、优越的AVR功能，超强电网适应性，可用于电网长期偏低或电网波动等电源恶劣场合，保障输出电压、电流、速度稳定性。
        6、针对Goodrive系列高性能矢量变频器变频器，英威腾公司特提供24个月免费保修服务，全球服务网络覆盖，可有效解决客户后顾之忧。
        基于以上优势，现场调试根据客户实际情况，采用高级矢量控制模式0，输入电机铭牌参数，经静态自学习后，即可直接带负荷启动，低频力矩完全满足要求，高速运行电流稳定，加速时间短，速度响应快，在突加载卸载测试中，转矩响应快，输出硬度高，稳态速度波动小，完全满足客户需求，达到国际知名品牌控制效果。
4  结论
        英威腾Goodrive系列高性能矢量变频器在大型数控机床上成功应用，产品性能及控制达到国际一流控制水平，性价比高，大幅提升大型数控机床在市场上的竞争力。