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变频技术在龙门磨床上的运用浅析

2020-11-13
   龙门磨床通过马达传动砂轮,利用工作台的往返运动来对各种金属和非金属材料进行磨削平面加工。工件可直接固定在工作台面上或电磁吸盘上。机床床身铸件采用强韧铸铁,并经过两次回火,以消除其内应力。第二次回火在热处理完成或者是粗加工完成后进行。采用龙门式布局,主要部件包括:底座床身、工作台、左右立柱、横梁、磨头移动滑台、磨削主轴、液压系统、传动系统、控制系统等组成。左右立柱下部内侧与床身紧固连接,上部与横梁紧固连接,从而形成一个高刚性的封闭框架结构。
  标准机械加工所使用磨床,砂轮电动机均按传统启动电路运行。电动机启动后按照额定转速运转,由于电网电压有一定波动,砂轮工件磨擦负载不断变化,都会影响电动机转速误差,标准砂轮电动机起动电路一般只有一种加工速度,难以适应不同工件大小要求不同加工相对线速度,以至于所加工工件加工精密度很难保证。因此从提高加工质量加工效率,节约能源等方面考虑,将变频调速技术应用于磨床,可以得到满意的效果。
  随着电力电子技术发展,变频调速技术越来越普及,机械加工行业变频器应用得到很好效果。变频器无级调速,软启动,恒转矩输出大大满足了机械加工设备对恒速度/恒转矩要求。
  由磨床负载特性分析可知,高速段为恒功率性质,低速段为恒转矩性质,且低转速时负载要求转矩大,过载能力强。对电动机基准频以上,为保证电动机不过压,采用恒压变频调速。由电动机理论可知,当电压不变,频率增大时,电动机每极下磁通随着频率增大而减小;当电动机电流为额定电流时,大允许输出转矩减小,容许输出功率不变,属恒功率调速,适用于恒功率负载。基频以下,为保证电机每极下磁通不变,采用V/F=常数变压变频调速,当电动机电流为额定电流时,电动机容许输出转矩不变,属于恒转矩调速,适用于恒转矩负载。但当速度较低时因电动机内阻不可忽略,若仍保持V/F为常数,则电动机转矩将减小,无法满足低速时负载要求转矩大,过载能力强性能,因此采用变频器转矩自动补偿功能,选择补偿后V/F曲线加以修正。

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