[ 摘要 ]本文介绍了海浦蒙特HD50系列高性能矢量变频器在机床上的应用。结合铣磨床的控制要求，叙述了HD50系列变频器的优越性和可靠性以及HD50高性能矢量变频器在滑轨铣磨床上的实际应用。

1、引言

    机床按加工方式或加工对象可分为车床、钻床、镗床、磨床、铣床、刨床等，由于机床加工范围较广，不同的工件，不同的工序，使用不同的刀具，要求机床执行部件具有不同的运动，因此需要对主轴进行调速来完成切削加工。随着变频调速技术的发展，机床主轴采用变频交流拖动，可以实现无极调速，调速范围广，结构简单，能够很好地满足需求。

海浦蒙特HD50系列变频器以其优越的性能和高可靠性，在机床的应用方面取得了优异的效果。

2、滑轨铣磨床驱动技术要求

（1）动态响应快：高性能矢量变频器，依据负载的变化，通过输出转矩的变化快速做出响应，通常机床的加减速时间要求比较短，因此对变频器的动态性能要求较高。

（2）稳速精度高：速度波动大将会影响工件的加工质量，尤其是低速时要保证控制精度，因此对驱动系统的速度稳定性要求较高。

（3）低速时有强大的过载能力：要求变频器具有可靠的过载保护功能。

（4）低频时转矩输出大：根据数控机床的工作特点，一般要求主轴驱动系统在1~2Hz可以输出150%额定转矩。

3、HD50矢量高性能控制变频器简介

HD50系列高性能矢量控制驱动器采用模块化和客户化设计，具有出色的开环矢量和闭环矢量控制性能，可以实现对三相交流异步电机及三相交流同步电机控制。

HD50系列高性能矢量控制驱动器内置扩展功能接口及多种编码器接口，可以实现速度控制、转矩控制、恒张力控制、伺服定位控制，满足起重机械、印刷机械、高端机床等诸多领域各种复杂高精度传动的要求，为设备制造业客户提供完善的解决方案。

4、HD50矢量高性能变频器特点

1．可驱动同步、异步电机，通过参数设置可实现同步、异步电机间驱动切换；

2．更高性能的VC控制方式，速度控制精度：±0.05%，速度控制范围：1:1000，转矩控制响应：<50ms，起动转矩：180%额定转矩/0Hz；

3．无跳闸运行，优异的电流和电压控制算法、先进的过电流控制，在任意加减速时间和任意冲击负载条件下，可实现不过流、不跳闸运行；

4. 转矩控制和速度控制可灵活调整，多种转矩给定方式；

5. 独特的张力控制功能，多种张力控制可选，内置卷径自动计算模块，先进的惯量计算模块，张力锥度可灵活调整，以及断料自动检测功能；

6. 有简易伺服功能，伺服定位模式，主轴定向模式；

7. 提供丰富的编码器卡，适配各类编码器，带分频输出；

8. 产品电压等级更高，包含500-690v电压输出产品。

5、HD50高性能矢量变频器在滑轨铣磨床上的应用

5.1调试过程

（1） 根据图1进行配线；

（2） 根据电机名牌设置电机参数；

（3） 断开负载，利用点动（JOG）功能确定电机旋转方向，并更改配线为正向旋转；

（4） 设置最大输出频率及上限频率；

（5） 设置加减速时间；

（6） 设置编码器参数；

（7） 进行电机参数自整定；

（8） 设置命令给定通道、频率给定通道；

（9） 设置模拟量功能；

（10）设置端子功能；

（11）设置制动单元动作电压；

（12）端子正转、反转、多段速运行，编码器断线故障检测运行。

5.2 变频器配线

   变频器电气原理图如下图所示

5.3 最终调试参数

5.4 现场图片

5.5 调试注意事项

1．由于矢量控制的低频力矩与稳速精度都要优于V/f控制，因此在铣磨床主轴驱动时最好采用矢量控制。

2．由于矢量控制过程需要精确获得电机参数，因此需准确输入电机铭牌值，并进行电机参数自整定。

3．由于是闭环控制，需合理设置编码器参数，并在正常运行后进行编码器断线、反向测试运行，以确保闭环有效运行。

1、结束语

对于滑轨铣磨床上的主轴电机，使用了HD50系列高性能带速度传感器的矢量控制后，可实现高效率的切割和较高精度的加工，实现快速、低速灵活切换，维护方便，降低了维护费用。其优越的性能（低频转矩大、调速平滑、调速范围宽、稳态精度高、保护功能齐全、操作灵活方便）以及可靠性高得到了充分验证，完全满足机床主轴控制。

参考文献

1． 深圳市海浦蒙特科技有限公司HD50高性能矢量控制驱动器用户手册（V1.0）。

文章转自《控制与传动》2013第六期