前言

標準機械加工所使用的外圓磨床善绎，砂輪電動機均按傳統(tǒng)啟動電路運行旗扑。電動機啟動后按照額定轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，由于電網(wǎng)電壓有一定的波動曼库，砂輪和工件的磨擦負載不斷的變化区岗，都會影響電動機的轉(zhuǎn)速誤差，標準砂輪電動機起動電路一般只有一種加工速度，難以適應不同工件大小的要求不同的加工相對線速度慈缔，以致于所加工工件的加工精密度很難保證叮称。因此從提高加工質(zhì)量和加工效率，節(jié)約能源等方面考慮藐鹤，將變頻調(diào)速技術應用于外圓磨床中瓤檐，可以收到滿意的效果。

機械加工行業(yè)外圓磨床所加工的產(chǎn)品種類繁多教藻，工件大小尺寸不同距帅，要求加工精度各異。相對的要求砂輪轉(zhuǎn)速于主軸的線速度不同括堤，單純的調(diào)整主軸的轉(zhuǎn)速來滿足工件的加工線速度很難調(diào)整到理想狀態(tài)碌秸。又由于軸桿類在加工過程中所產(chǎn)生的應力彎曲，在磨削過程中會產(chǎn)生砂輪進給的力矩不同沛专，這樣就帶來砂輪輸出轉(zhuǎn)速/力矩不同的變化尖蚪，相應的會產(chǎn)生振刀紋/燒糊紋等，磨削精度很難保證讯翎，由此造成生產(chǎn)效率低嫉簿，精品率低等。

隨著電力電子技術的發(fā)展最勤，變頻調(diào)速技術的越來越普及封鹦，在機械加工行業(yè)變頻器的應用收到很好的效果。變頻器的無級調(diào)速坚矢，軟啟動晾游，恒轉(zhuǎn)矩輸出極大的滿足了機械加工設備對恒速度/恒轉(zhuǎn)矩的要求。

外圓磨床加工的負載特性

根據(jù)不同的軸桿類直徑的大小翁纵，主砂輪電動機的轉(zhuǎn)速等于砂輪輸出的轉(zhuǎn)速丽信。磨削力的大小取決于砂輪電動機的輸出轉(zhuǎn)矩。在驅(qū)動工件旋轉(zhuǎn)的主軸電動機的高速段沐恨，相對于砂輪輸出轉(zhuǎn)速不變物忠，所加工的工件直徑小，磨削進給少狡忙；加工大直徑梳虽，長軸類工件時，工件旋轉(zhuǎn)的電動機在低速段灾茁，砂輪進給量大怖辆，砂輪磨削力也在變大，電動機很難在恒轉(zhuǎn)矩/恒速度下運行删顶。速度的變化就產(chǎn)生了如振刀紋/燒糊紋/加工精度等的變化。變頻調(diào)速電動機的無級調(diào)速，恒轉(zhuǎn)矩輸出恰能彌補上述缺陷逗余。

變頻器的選擇

根據(jù)系統(tǒng)運行的特點特咆，考慮滿足機械加工外圓磨床的使用要求和設備投資費用等角度考慮，選用帶自動轉(zhuǎn)矩提升功能的通用型V/F變頻器录粱。以東元Speecon—7200MA系列為例腻格，根據(jù)砂輪電動機的功率不同選用18.5KW/15KW的變頻器，以15KW為例啥繁，額定電壓三相380V菜职，輸出電流32A，頻率控制0.5—400HZ头熏，速度控制0.1％睬漩，過負載能力150％/60S。具有自動轉(zhuǎn)矩提升功能转挽，柔性PWM控制漫诬，可實現(xiàn)更低噪音運行，多于10段的轉(zhuǎn)速控制届审。

系統(tǒng)的啟動與調(diào)速

外圓磨床的主砂輪電動機起動電路多采用星—三角轉(zhuǎn)換起動電路胀垃。用變頻器取代原有電路熊骆，利用原有接觸器的常開觸點控制變頻器的運行岸腔，考慮砂輪啟動的慣性澡腾，變頻器軟啟動時間設定為10S挨厚，停止剎車時間設定為15S彩郊，根據(jù)不同類型的砂輪啟動力矩可在50％--80％之間調(diào)節(jié)設定撬统。系統(tǒng)速度通過外接可調(diào)電位器調(diào)節(jié)頻率杂蒙，根據(jù)工件直徑不同的適應速度調(diào)整刃纽，因受電動機高速時的機械強度/噪音/振動等因素的限制溢傅，電動機最高頻率設定為60HZ绳匀；因低速時電動機散熱效果差，考慮工件旋轉(zhuǎn)的變速因素和實際最大加工工件尺寸炸客，最低頻率設定為35HZ疾棵，基準頻設定為50HZ。由前面的負載特性分析可知痹仙，高速段為恒功率性質(zhì)是尔，低速段為恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)，且低轉(zhuǎn)速時負載要求轉(zhuǎn)矩大开仰，過載能力強拟枚。對電動機基準頻以上，為保證電動機不過壓众弓，采用恒壓變頻調(diào)速恩溅。由電動機理論可知隔箍，當電壓不變，頻率增大時脚乡，電動機每極下的磁通隨著頻率的增大而減醒烟病；當電動機電流為額定電流時奶稠，最大允許輸出轉(zhuǎn)矩減小绍掂，容許輸出功率不變，屬恒功率調(diào)速钟唯，適用于恒功率負載识俄。基頻以下焚痰，為保證電動機每極下磁通不變纫蝗，采用V/F=常數(shù)的變壓變頻調(diào)速，當電動機的電流為額定電流時锄菊，電動機容許輸出轉(zhuǎn)矩不變游颅，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，適用于恒轉(zhuǎn)矩負載占犹。但當速度較低時因電動機內(nèi)阻不可忽略诞昧，若仍保持V/F為常數(shù)，則電動機轉(zhuǎn)矩將減小理币，無法滿足低速時負載要求的轉(zhuǎn)矩大步嘹，過載能力強的性能，因此采用變頻器的轉(zhuǎn)矩自動補償功能聋亡，選擇補償后的V/F曲線加以修正肘习。

系統(tǒng)設計的注意事項

磨削砂輪平衡的精度要提高：將電動機在額定轉(zhuǎn)速上運行，為了減小高速時的振動坡倔，應提高電動機轉(zhuǎn)子和砂輪的動平衡度漂佩，并加以校正。

低速時的散熱情況：因電動機為自冷風扇方式散熱冷卻罪塔，低速時散熱條件變差投蝉，而負載轉(zhuǎn)矩較大，電動機溫度會增加征堪，因此最低轉(zhuǎn)速的設定以電動機表面溫差不超過容許值為依據(jù)瘩缆。

變頻調(diào)速時因變頻器輸出含有高次諧波，會在電動機中產(chǎn)生電磁噪音佃蚜，因此輸出端要安裝零相雜訊濾波器庸娱，可降低輔射干擾及感應雜訊。

變頻器的參數(shù)設定項目重要將反轉(zhuǎn)/最高頻率/失速等功能鎖定谐算！