AC60系列变频器在动平衡机上应用

一、动平衡机简介

机器中绕轴线旋转的零部件，称为机器的转子。如果一个转子的质量分布均匀，制造和安装合格，则运转是平稳的，其对轴承的压力，只有静压力，我们称之为平衡的转子。反之，若转子因质量分布不均匀，安装不当，致使其中心惯性主轴与回转轴线不重合而在旋转时对轴承加有动压力，我们称之为不平衡的转子。对于旋转轴线有约束的不平衡转子，动不平衡在支承上造成的动压力也称动载荷，它不仅会引起整个旋转机械的振动，产生噪音，增加能耗，还会加快轴承的磨损，造成转子部件的高频疲劳破坏和支承机匣及某些部件强迫振动损坏，降低旋转机械的寿命，严重时还会导致重大事故。由于这些不平衡是在转子转动时出现的，故一般需要在转动时进行测量，然后校正，因此称为动平衡。

动平衡效果如何，在很大程度上受测量系统精度的制约。从原理上分，测量系统可分为软支承动平衡机和硬支承动平衡机。软支承动平衡机问世于50年代末至60年代初，至今仍广泛使用，特别是在超高速、高精度、小转子和大批量(如曲轴)的平衡以及在自动动平衡机领域仍用软支承动平衡机。硬支承动平衡机是自70年代初迅速发展起来的一种用途广泛的通用动平衡机，由于其标定与转子的M(质量)和I(转动惯量)无关，因此只需要一次标定(而软支承动平衡机的标定系数随转子的M和I而异，故对于不同类型的转子，需要一一重新标定)。近年来，由于硬支承动平衡机结构上的不断改进，电测系统也日益完善，平衡精度不断提高且通用性强，因此目前硬支承动平衡机已成为动平衡机的主流。

二、系统原理及方案介绍

    动平衡机系统主要由电动机，机械振动系统、控制系统(变频器)、电测箱等组成。系统通过伟创AC60变频器调节电机转速达到工件所需平衡转速，根据交流电机转速特性，在电机选定之后P 、S为定值，电机转速n与电源频率f成正比，通过变频器改变电机驱动电源频率，来实现对电机的变频进行无级调速。由于变频功能齐全，停车时可通过变频器设定停车时间，使电机立即停车。

电机旋转时通过传动带带动平衡机主轴，主轴与工件相连一起旋转，由于工件本身不平衡，旋转产生振动通过传感器 将机械信号转换成电讯号，输入电测箱，经电测箱运算处理后，再由显示器显示工件不平衡量的大小和相位。

伟创AC60系列变频器采用领先行业的V/F控制模式，低谐波输出，超强转矩自适应，在动平衡机上设备适应性良好，性能出色。

三、 AC60变频器主要参数设置

(1)、频率设定：最大频率E-09设为120Hz，为了适用不同工件平衡转速，通过调整电机转速，达到工件要求。通常设定50-100Hz，即电机最高转速限制在3000rpm以内，以防工件平衡时转速太高，造成平衡机系统某些部件损坏等问题，甚至造成破坏事故。

    (2)、加减速时间设定：启动变频器后，合理设定加减速时间，观察加速过程中输出电流，若输出电流过大，则延长加速时间，反之缩小加速时间。在停止变频器运行后，观察减速过程是否出现直流过压，若出现则延长减速时间，否则可缩短减速时间。

    (3)、制动(刹车)设定：由变频器对电机施加直流电来起制动作用。根据现场工况设置合适的直流制动电压和直流制动开始频率。

四、运行与操作

    变频器投入运行后，能自动稳定工件平衡所需的转速，操作简便但必须遵守如下规定：(1)、启动前，检查工件与夹具之间的配合以及电控箱和变频器的控制电路接线，安全架(安全罩)是否罩上，避免出现故障。

(2)、接通电源，设置合适的最大频率参数和加减速时间。

(3)、启动：将变频器控制面板“FWD”按下电机即可运转。

(4)、停车：将变频器控制面板“STOP”按下电机即可停止。

(5)、各种保护功能齐全，发生故障时，变频器自动跳阐，且具故障自诊功能，减少操作者的重复劳动力。

五、结束语