Máquinas-ferramentas CNC

Aplicação do inversor KERUN em máquinas-ferramenta CNC
-- Exemplo da série ACD320

1. Requisitos de máquinas-ferramenta CNC para tecnologia de aplicação

1.1. Requisitos do motor
Normalmente, o uso de motores de operação-inversores ou motores padrão com ventiladores de resfriamento adicionais é necessário para atender às necessidades de dissipação de calor do motor em baixas frequências. Uma ampla faixa de regulação da velocidade do motor também é exigida.

1.2. Requisitos Técnicos para o Inversor

Torque de frequência-alta baixa
Selecione um inversor vetorial capaz de produzir 150% do torque nominal em baixas frequências (1–10 Hz).

Resposta dinâmica de torque rápido, precisão de estabilidade de alta velocidade
Escolha um inversor vetorial para obter excelente resposta dinâmica. Ele responde rapidamente às mudanças de carga através de ajustes no torque de saída, estabilizando assim a velocidade do fuso.

Desaceleração e Parada Rápidas
Os tempos de aceleração e desaceleração para máquinas-ferramentas CNC são normalmente curtos. O tempo de aceleração depende do desempenho do inversor, enquanto o tempo de desaceleração depende de resistores de frenagem ou unidades de frenagem adicionados externamente.

Execute o ajuste automático-dos parâmetros do motor
Depois de selecionar um inversor vetorial, alcançar o desempenho de controle ideal geralmente requer o-ajuste automático dos parâmetros do motor. O objetivo é obter parâmetros internos precisos do motor para cálculos de controle vetorial. Os parâmetros da placa de identificação do motor necessários para o-ajuste automático são: Potência Nominal do Motor, Freqüência Nominal do Motor, Velocidade Nominal do Motor, Tensão Nominal do Motor, Corrente Nominal do Motor. Algumas placas de identificação do motor-de serviço do inversor podem não listar a velocidade nominal; pode ser estimado com base na experiência. Certifique-se de que o-ajuste automático seja realizado em condições sem-carga (eixo do motor desconectado da carga) para garantir a precisão dos parâmetros aprendidos.
Se as condições-no local impedirem a operação-sem carga, considere a operação de teste usando os parâmetros do motor-padrão de fábrica do inversor.

Comando de frequência e comando de execução
Para inversores usados ​​em máquinas-ferramenta CNC, tanto o comando de frequência quanto o comando de operação originam-se do controlador CNC. Geralmente, existem dois canais de comando: entrada analógica e configuração de velocidade de vários-passos, ou ambos simultaneamente com velocidade de vários-passos tendo prioridade. A entrada analógica é principalmente do tipo-de tensão, embora o tipo-de corrente também exista. O inversor pode aceitar ambos os tipos.

1.3. Problemas anti-interferência
Os inversores passam por rigorosos testes anti-interferência na fábrica, possuindo fortes recursos anti-interferência. No entanto, os próprios inversores também são fontes de interferência e é difícil evitar a interferência com outros equipamentos durante o uso. Nas máquinas-ferramentas CNC, o controlador CNC é mais suscetível. Se houver interferência no controlador CNC, o sistema poderá funcionar mal. Particularmente, o comando de frequência e o comando de operação do inversor podem ser afetados, podendo causar comandos de frequência instáveis ​​ou operação errônea do inversor em casos graves. Uma solução é adicionar núcleos de ferrite nos cabos de saída do inversor para reduzir a radiação de alta-frequência. Geralmente, os sistemas CNC importados têm capacidades anti-interferência mais fortes.

2. Depuração da série ACD320 em máquinas-ferramentas:

1) Fiação

Figura 1-1 Localização do inversor no gabinete e diagrama de fiação simplificado

2) Parâmetros

3. Vários fenômenos de falha causados ​​por fatores de qualidade não-do inversor:

Discrepância entre a velocidade real do fuso e a velocidade definida.
Como o comando de frequência do inversor vem do sinal analógico 0-10V ou 4-20mA do sistema, caso haja desvio entre a velocidade configurada e a velocidade exibida, ele pode ser corrigido ajustando a correspondência entre a frequência máxima e o valor da entrada analógica. Geralmente, calibre primeiro a velocidade alta e depois ajuste a velocidade baixa.

Precisão insuficiente da velocidade do fuso.
Geralmente causado por grandes erros nos parâmetros do motor. O auto-ajuste dinâmico do motor é necessário para obter parâmetros precisos.

Potência de corte insuficiente durante a usinagem.
Causado por grandes erros nos parâmetros do motor. O auto-ajuste dinâmico do motor é necessário para obter parâmetros precisos.

Falha de sobrecorrente durante a aceleração ou operação.
A sobrecorrente de aceleração geralmente é devida a um tempo de aceleração muito curto. Também pode ser causado por desvios significativos nos parâmetros do motor, exigindo auto-ajuste dinâmico para parâmetros precisos.

Falha de sobretensão durante desaceleração/parada.
Um dos motivos é o tempo de desaceleração muito curto. Outra possibilidade é uma configuração inadequada do resistor de frenagem ou um circuito aberto no circuito do resistor de frenagem. Ajuste o tempo de desaceleração ou configure um resistor de frenagem adequado.

Ruído anormal do fuso dentro de uma faixa de frequência específica durante a operação?
Isso geralmente é causado por ressonância mecânica. Pode ser eliminado definindo uma banda de salto de frequência ou modificando a estrutura mecânica.

O sistema CNC não consegue controlar o inversor normalmente?
Primeiro, determine se a causa está no próprio inversor ou no sistema. Isto pode ser avaliado pela tentativa de controle através do teclado ou pela aplicação direta de sinais aos terminais de controle.

4. Conclusão
Para o motor do fuso de tornos CNC, o uso do controle vetorial sem sensor com um inversor de frequência oferece as seguintes vantagens significativas: Reduz substancialmente os custos de manutenção, permitindo até mesmo uma operação-livre de manutenção; permite corte altamente eficiente e alta precisão de usinagem; fornece saída de torque robusta em velocidades baixas e altas. O inversor da série ACD320, com seus recursos exclusivos (baixa corrente de partida, regulação de velocidade suave, ampla faixa de velocidade, economia de energia e proteção ambiental, operação estável, alta precisão, alto torque de baixa-frequência, funções de proteção abrangentes, alta confiabilidade, fácil operação e manutenção, etc.) e relação custo{5}}desempenho superior, está rapidamente ganhando destaque em aplicações de máquinas-ferramenta CNC.

Após a implementação do inversor em máquinas-ferramenta CNC, são eliminados componentes mecânicos como embreagens e engrenagens para mudança de velocidade, tornando a manutenção mais conveniente. O uso de um inversor permite controle de velocidade em vários-passos e usinagem com velocidade de superfície constante. A máquina-ferramenta pode alimentar de acordo com sinais de comando, encurtando os ciclos de usinagem e melhorando a eficiência da produção. A máquina-ferramenta apresenta boa reprodutibilidade de velocidade, garantindo qualidade estável do produto. Ele também alcança facilmente operação em alta-velocidade, permitindo usinagem eficiente de materiais macios como alumínio.

Precauções:

Devido à ampla faixa de velocidade ajustável do inversor, considere combinar componentes mecânicos para evitar ressonância. As medidas podem incluir a alteração das propriedades mecânicas ou o uso de salto de frequência para evitar pontos de ressonância.

Unidades de frenagem e resistores de frenagem devem ser instalados para reduzir o tempo de desaceleração durante comutação de alta-para{1}}velocidade baixa e evitar falhas de sobrecorrente de desaceleração (não relacionadas à qualidade do inversor).

A potência nominal do resistor de frenagem é determinada pela frequência de desaceleração e deve ser selecionada com base no modo operacional mais exigente.