变频器在T6160镗床电气改造中的解决方案.docx

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1、变频器在T6160镗床电气改造中的解决方案sunjuan导语：本文用变频器对苏式T6160镗床原直流伺服系统施行改造，实现沟通变频器无极调速控制。摘要：国营大型企业有很多原苏联产的由发电机组、交磁扩大机组、直流电动机等组成的直流伺服系统设备，该控制方式故障多、稳定性差，原基础改造费用大等缺点，本文用变频器对苏式T6160镗床原直流伺服系统施行改造，实现沟通变频器无极调速控制。关键词：苏式镗床；电气改造；变频无级调速0前言我公司2006年初购进一台原苏联生产的T6160镗床，在屡次转运经过中致使电气元件及部件大量丢失或损坏，其中发电机组、交磁扩大机组、电气控制柜、按钮站、直流电动机等均丢失或损坏

2、，根据上述设备现有状况，提出三种电气改造方案如下：a采用直流传动控制系统，用V5系统对设备进行改造，经预算改造费用为657万元；b采用PLC一变频器控制系统，用PLC做中央数据处理，用普通变频器做调速，经预算改造费用为445万元；c采用性能先进的变频器一继电器控制系统，用变频器做中央数据处理及调速，用继电器做控制执行元件，经预算改造费用为2528万元。T6160镗床对伺服系统的要求是：调速范围宽100：1；速度控制精度高在整个调速范围，起制动及运行经过要求运行稳定；定位准确当快速进给后定位时间短、定位行程快，进而可提高加工效率。针对上述特点，比拟三种方案，考虑到现有维修电工的实际能力，我们选择

3、了方案三，用性能先进的西门子MicroMaster440变频器驱动一般异步电动机，对T6160镗床的原直流伺服系统施行改造，实现镗床的主轴箱上下移动、镗杆进出、工作台前后左右及上工作台旋转移动实现沟通变频无级调速。1沟通变频器无极调速系统的设计11西门子MicroMaster440变频器75kW是多功能全数字式性能先进变频器，它主要负责整个系统的中央数据处理及调速，它和沟通驱动电动机、调速电位器航空精调电位器、制动电阻等一起构成典型的开环无极调速控11制系统。如图1所示。12由于原T6160镗床由三台42kW直流电机驱动，分别驱动主轴箱上下移动、镗杆进出、工作台前后、左右及上工作台旋转移动。根

4、据T6160镗床的工作特点，三台电机只允许一台工作，故本台T6160镗床选用台变频器即可知足工作。为弥补低速运行时电动机发热和低速运行时电动机功率减小，通过计算将三台42kW直流电机更换为75kW沟通异步电动机Y160M1-4型，75kW、380V、1450rmin；更换理由是为知足T6160镗床的无级调速见图213由于选用一台变频器拖动三台75kW沟通异步电动机，且三台电动机都要求调速，使控制回道路路愈加复杂，为简化操作和降低操作难度，在控制回路设计中选用一个组合转换开关切换三台电动机，并用继电器作连锁保护，降低了操作难度，知足设备的工艺要求。14根据T6160镗床的工作要求，在设计电气线路

5、时，变频器有两种工作状态，即低速运行和高速运行状态，低速运行和高速运行通过转换开关一继电器自由切换，进而知足了T6160镗床的自动走刀低速运行及快速移动高速运行。通过变频器外制调速电位器10圈航空精调电位器即低速电位器前端串联调节固定电阻、高速电位器后端串联调节固定电阻，实现电动机低速无级调速075Hz；0225rmin和电动机高速无级调速2550Hz；7501500rmin，进而知足T6160镗床自动走刀低速运行及快速移动高速运行的工作要求。15变频器制动电阻的参加能够知足电动机快速停止和电动机制动，进而解决了电动机惯性运行，知足了设备的工艺要求。16转速表是由一块正负10V的直流电压表改制

6、的，通过变频器内部参数设定使外部DA端子输出020mA电流，020mA电流的输出与变频器频率输出成正比，通过对直流电压表表盘改制，并在电压表两端并联一个适当电阻，使电压表转换为转速表，并将转速表安装在悬挂按钮站上端，使操作工及时观察到转速情况。2运行效果及试运行思路运行时，在无PG矢量控制的条件下，其调速范围是100：1，即在50Hz的条件下，其最低运行频率是05Hz，加之对应电动机输出端有减速齿轮，最低速度是15rmin，完全知足T6160镗床设备的工艺要求，实现了变频无级调速的效果。当在无PG矢量控制的条件下，最低运行频率05Hz，对应电动机最低速度是15rmin时，假如试车发现存在停车不

7、稳定和低速运行速度不稳定等问题，能够在变频器上参加PG速度控制卡，在电动机后轴上参加脉冲编码器，由脉冲编码器输出信号反应到变频器上的PG速度控制卡，使之构成典型的带PG反应的闭环控制系统。使系统变为有PG矢量控制系统，在磁通矢量控制方式下，其调速范围能够到达1000：1，变频器的输出频率恰好为005Hz，此时对应于电动机最低速度，完全知足T6160镗床设备工艺要求。经过改造，在不加PG矢量控制的条件下组成的沟通变频器无极调速系统，构造简单，操作习惯与同类设备基本一样，经试车未发现停车不稳定和低速运行速度不稳定等现象，动作可靠。3结束语31采用变频调速系统方案，全部投资仅为28万元。节约直接投资费用1742万元。32采用原直流传动系统，每小时实际功耗约162kW，而改造后沟通变频调速系统仅每小时实际功耗约25kW到35kW，按06：TrJkwh计算，每台班工作14h两班，全年按300个台班计算，天天节约电费约f16235X140。6=10668元，年节约电费约10668X350=32004元。通过以上改造，经济实用的实现了老式原苏联产设备的国产化改造。经过2年的使用，大大降低了故障率和使用成本，效果良好。0