变频器(Variable-frequency Drive,VFD)构成整流器,是多用途二极管整流器。它将工频电源转换成DC电源。滤波电路。整流电源是脉动DC,它需要一个电抗器或电容器把它变成稳定的DC电压。逆变器。逆变器的作用是利用PWM电路调制的脉冲,有规律地导通和关断六个功率开关器件(晶闸管或大功率晶体管),从而将逆变器电压的一个周期分成几个宽度不同的脉冲。通过改变脉冲数和脉冲宽度,提供给电机的基波电压可以与频率成比例地变化。这种调速方式具有电源侧功率因数高、电机侧谐波分量少、调速范围宽、响应快等特点。
经过以上分析,决定采用变频调速技术。该方案是在机床原有电气控制电路的基础上设计的,改动不大,接入VFD。按照攻丝机的工作步骤,即1)主轴正转;2)主轴减速攻丝;3)主轴反转退刀。选择外部终端输入的运行命令和键盘输入的频率命令,如。另外,进给、出钢和反馈的转速不同,所以采用多速运行方式。模式由VFD的控制端子11P和12P决定,50Hz用于进料,15Hz用于出料,30Hz用于退料。
连接VFD的控制线采用屏蔽线;需要VFD良好的接地。V/F曲线设定用VFD出厂设定V/F曲线攻丝时,VFD有过流保护。分析可能表明原厂设定的V/F曲线不合适,需要重新设定。一般VFD的控制模式是U/F模式。U/F模式是建立在忽略电机定子阻抗压降的前提下,输出电压与频率的比值基本上是一个恒定值,V/F曲线是一条直线。在实际应用中,改变频率的同时改变输出电压,使电机的主磁通保持不变。在一定范围内,电机的效率和功率因数基本保持不变,具有良好的机械特性。
但在低速时,电机定子的供电频率相对较低。由于保持U1/f1=C的比例控制,施加的电压会降低,但电机定子的阻抗压降保持不变。随着频率的降低,其影响的比例会增大,导致气隙磁通感应电势降低,电磁转矩减小,电机带载能力降低,从而产生过流保护。解决方法是在低频时适当增加输出电压U1,以补偿定子上的电压降,从而保持电机主磁通不变。但电机的供电频率不能太低。