专利名称：一种用于数控机床的变频器的制作方法
技术领域：
—种用于数控机床的变频器
技术领域：
本实用新型涉及ー种电路控制系统，尤其是ー种用于雕刻模具业、塑胶模具业、制鞋业、制表业、眼镜业、五金业、商标业、玩具业、エ艺品业能实现端面、外圆、切槽、内孔、圆弧、任意角度锥度等的车削要求的车床主轴在高速启动、停车，高低速快速变换，低速重切肖IJ时达到稳定的性能的变频器。
背景技木目前国内数控机床主轴伺服系统主要采用直流伺服系统，而部分采用交流调速的主轴伺服系统则全部依赖进ロ，价格昂贵，其它异步机交流传动系统绝大多数也采用进ロ变频器，主要是要求有较大的低频转矩，稳速精度高，启动，停机响应快。国产变频器大多采用V/F控制，由于转速精度受转差率及负载的影响，无法精确控制电动机的实际转速，存在着控制精度低、动态性能差、故障率高、控制功能少等缺点，而且提高定子电压的补偿难以完全与负载匹配，低速转矩不足。因此V/F控制变频器尤其不适用于诸如数控机床主轴、伺服等要求高精度、快响应的传动机械。
实用新型内容为了更好的提出变频调速器的应用，本实用新型提供了一种用于数控机床的变频器。本实用新型的主 要目的是，在开环矢量的方式下，机床专用变频器采用先进的无速度传感器矢量控制技术，0. 25HZ就能提供180%的启动カ矩，稳速精度高，在开环矢量的方式下，可以达到±0.2%的稳速精度。而且对于高速主轴电机，能达到较快的响应速度，实现主轴电机的快速启动，停机。特别是对与运行频率较低的电机，其启动，停机的快速性更为明显。本实用新型所提供的一种用于数控机床的变频器，由变频调速器、制动电阻、输入电源、数字输入线、高速脉冲输入、频率设定用电源、模拟量输入、电机、通讯线、模拟量输出、多功能开路集电极输出、故障接点输出组成；所述制动电阻、输入电源、数字输入线、高速脉冲输入、频率设定用电源、模拟量输入、电机、通讯线、模拟量输出、多功能开路集电极输出、故障接点输出均设置在变频调速器上，所述制动电阻通过其正负极电路与变频调速器连接；所述输入电源与所述变频调速器的R、S、T点连接；所述数字输入线对应变频调速器设置多个数字输入点，所述数字输入线还设置有高速脉冲输入；所述频率设定用电源与变频调速器连接，所述模拟量输入设置多个模拟量输入点，分别与变频调速器连接，所述频率设定用电源与模拟量输入上还设有屏蔽线，所述屏蔽线与地线相接；所述电机与所述变频调速器的U、V、W、H点连接，所述电机还设有接地线；所述通讯线与变频调速器连接；所述模拟量输出与变频调速器连接，所述多功能开路集电极输出由高速脉冲、开路集电极A与开路集电极B组成，所述高速脉冲、开路集电极A与开路集电极B分别与变频调速器连接；所述故障接点输出与变频调速器连接；作为本实用新型的进ー步改进，所述输入电源为三相380V电源；[0006]作为本实用新型的进一步改进，所述频率设定用电源为IOVlOmA的电源；作为本实用新型的进一步改进，所述模拟量输出电压为O 10V，电流为4 20mA ；作为本实用新型的进一步改进，所述多功能开路集电极输出的输出电压为O 12V,电源为O 50mA ；作为本实用新型的进一步改进，所述故障接点输出的交流电压为250V，10mA 3A ；作为本实用新型的进一步改进，所述故障接点输出的直流电压为30V，IOmA IA ；作为本实用新型的进一步改进，所述用于数控机床的变频器最大频率加、减速时间可达到O.1S ；作为本实用新型的进一步改进，所述用于数控机床的变频器调速范围O 600. OOHz完全满足数控车床的高频要求。本实用新型的有益效果是本实用新型提供的一种用于数控机床的变频器，数控机床专用变频器采用国际领先电流矢量控制技术，内嵌无速度传感器矢量控制及VF控制于一体，在浙江地区机床上的使用，解决了其进口品牌变频器无法解决的快速启动，停机的要求，实现了客户的要求。
图1为本实用新型的线路连接示意图。
具体实施 式为了对本实用新型所提供的是一种用于数控机床的变频器，该项技术表述得更清楚，特以附图加以详细说明。如图1所示，本实用新型所提供的是一种用于数控机床的变频器，由变频调速器1、制动电阻2、输入电源3、数字输入4、高速脉冲输入5、频率设定电源6、模拟量输入7、屏蔽线8、电机9、通讯线10、模拟量输出11、多功能开路集电极输出12、故障接点输出13组成；所述制动电阻2、输入电源3、数字输入4、高速脉冲输入5、频率设定电源6、模拟量输入7、屏蔽线8、电机9、通讯线10、模拟量输出11、多功能开路集电极输出12、故障接点输出13均与所述变频调速器I连接，以便于对各个点所输入的数据等进行分析，以达到自动控制的目的；而对于输出点，则通过输出点的输出，对所述变频调速器I内的数据进行输出，以通过其它设备进行分析相关数据。所述制动电阻通过其正负极电路与变频调速器连接；所述输入电源与所述变频调速器的R、S、T点连接；所述数字输入线对应变频调速器设置多个数字输入点，如，本实用新型设置7个数字输入点，所述数字输入线还设置有高速脉冲输入；所述频率设定用电源与变频调速器连接，所述模拟量输入设置多个模拟量输入点，如，本实用新型设置2个拟量输入点，分别与变频调速器连接，所述频率设定用电源与模拟量输入上还设有屏蔽线，所述屏蔽线与地线相接；所述电机与所述变频调速器的U、V、W、H点连接，所述电机还设有接地线；所述通讯线与变频调速器连接；所述模拟量输出与变频调速器连接，所述多功能开路集电极输出由高速脉冲、开路集电极A与开路集电极B组成，所述高速脉冲、开路集电极A与开 路集电极B分别与变频调速器连接；所述故障接点输出与变频调速器连接；[0019]作为本实用新型的进一步改进，所述输入电源为三相380V电源；[0020]作为本实用新型的进一步改进，所述频率设定用电源为IOVlOmA的电源；[0021]作为本实用新型的进一步改进，所述模拟量输出电压为O 10V，电流为4 20mA ；[0022]作为本实用新型的进一步改进，所述多功能开路集电极输出的输出电压为O 12V,电源为O 50mA ；[0023]作为本实用新型的进一步改进，所述故障接点输出的交流电压为250V，10mA 3A ；[0024]作为本实用新型的进一步改进，所述故障接点输出的直流电压为30V，IOmA IA ；[0025]作为本实用新型的进一步改进，所述用于数控机床的变频器，其接线、操作简单， 调试只需设定模拟量对应的最大频率即可开机正常工作。[0026]作为本实用新型的进一步改进，所述用于数控机床的变频器最大频率加、减速时 间可达到O.1So[0027]作为本实用新型的进一步改进，所述用于数控机床的变频器电机参数自动辨识功 能，动态识别电机参数，保证系统的稳定性和精确性。[0028]作为本实用新型的进一步改进，所述用于数控机床的变频器调速范围O 600. OOHz完全满足数控车床的高频要求。[0029]作为本实用新型的进一步改进，所述用于数控机床的变频器采用电流矢量控制技 术O. 5Hz运行时启动转矩能够达到150%额定力矩平稳输出，完全满足数控车床的低速运 行需求，确保机床在低速重切削时有强劲的切削力。[0030]作为本实用新型的进一步改进，所述用于数控机床的变频器自动跟踪负载的变化 并自动限定输出电流，使其不超过允许的最大电流值。即使负载突变、快速加减速，变频器 也不发生过流、短路等故障，实现变频器配置的高性能、高可靠性。[0031]作为本实用新型的进一步改进，所述用于数控机床的变频器高速停机时响应快速稳定。[0032]作为本实用新型的进一步改进，变频器与电机同功率使用，无需放大变频器的容量。[0033]作为本实用新型的进一步改进，所述用于数控机床的变频器精加工时切削力矩均 匀、速度稳定，启动、停车快速。[0034]作为本实用新型的进一步改进，所述用于数控机床的变频器粗加工较大的切削深 度时,主轴能够实现足够的、稳定的启动力矩。[0035]作为本实用新型的进一步改进，所述用于数控机床的变频器能够实现车床主轴在 高速启动、停车，高低速快速变换，低速重切削时达到稳定的性能。[0036]数控机床专用变频器是建立在高性能无速度传感器矢量控制技术平台基础上，同 时结合机床行业应用特点推出的一款专用变频器，与其他品牌通用变频器相比在机床应用 上具有以下重要优点更强切削能力，在相同的条件下，机床专用的变频器比其他的变频器 具有更强的进刀能力和切削深度(约1. 3-1. 5倍)，可提高机床的加工工效和产能，为机床和客户带来增值；更快的急加速、急减速动态特性，机床专用变频器急加速、急减速动比其 他公司的变频器快约1. 35倍，同样可使机床具有更高的加工效率和产能；更好的低速切削 力和加工精度，机床专用变频器在O. 25HZ稳定可输出150%的额定力矩，而其他的变频器 要到O. 5HZ才能有力矩输出且力矩有脉动不太平稳；超强的抗突变冲击过载等能力，机床 专用变频器有精确的电流环控制，在冲击负载或电网等外界突变扰动时，变频器更不易跳 闸保护，能更好保证生产设备连续稳定运行；工艺外观，机床专用变频器的体积更紧凑，有 利于设备的安装空间的节省，造型更美观，有利于提升系统的整体形象；其它重要特性，机 床专用变频器在矢量控制方式下可以达到200HZ，在矢量化v/f控制方式下可达3000HZ，可 为机床在更宽的工作范围内提供更高的切削能力和精度。[0037]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能 认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术 人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视 为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种用于数控机床的变频器，其特征在于由变频调速器、制动电阻、输入电源、数字输入线、高速脉冲输入、频率设定用电源、模拟量输入、电机、通讯线、模拟量输出、多功能开路集电极输出、故障接点输出组成；所述制动电阻、输入电源、数字输入线、高速脉冲输入、频率设定用电源、模拟量输入、电机、通讯线、模拟量输出、多功能开路集电极输出、故障接点输出均设置在变频调速器上，所述制动电阻通过其正负极电路与变频调速器连接；所述输入电源与所述变频调速器的R、S、T点连接；所述数字输入线对应变频调速器设置多个数字输入点，所述数字输入线还设置有高速脉冲输入；所述频率设定用电源与变频调速器连接，所述模拟量输入设置多个模拟量输入点，分别与变频调速器连接，所述频率设定用电源与模拟量输入上还设有屏蔽线，所述屏蔽线与地线相接；所述电机与所述变频调速器的 U、V、W、H点连接，所述电机还设有接地线；所述通讯线与变频调速器连接；所述模拟量输出与变频调速器连接，所述多功能开路集电极输出由高速脉冲、开路集电极A与开路集电极B 组成，所述高速脉冲、开路集电极A与开路集电极B分别与变频调速器连接；所述故障接点输出与变频调速器连接。
2.根据权利要求1所述的用于数控机床的变频器，其特征在于所述输入电源为三相 380V电源。
3.根据权利要求1所述的用于数控机床的变频器，其特征在于所述频率设定用电源为IOVlOmA的电源。
4.根据权利要求1所述的用于数控机床的变频器，其特征在于所述模拟量输出电压为O 10V，电流为4 20mA。
5.根据权利要求1所述的用于数控机床的变频器，其特征在于所述多功能开路集电极输出的输出电压为O 12V，电源为O 50mA。
6.根据权利要求1所述的用于数控机床的变频器，其特征在于所述故障接点输出的交流电压为250V，IOmA 3A。
7.根据权利要求1所述的用于数控机床的变频器，其特征在于所述故障接点输出的直流电压为30V，IOmA 1A。
专利摘要本实用新型所提供的一种用于数控机床的变频器，由变频调速器、制动电阻、输入电源、数字输入线、高速脉冲输入、频率设定用电源、模拟量输入、电机、通讯线、模拟量输出、多功能开路集电极输出、故障接点输出等组成；本实用新型的有益效果是，数控机床专用变频器采用国际领先电流矢量控制技术，内嵌无速度传感器矢量控制及VF控制于一体，在浙江地区机床上的使用，解决了其进口品牌变频器无法解决的快速启动，停机的要求。
文档编号H02P27/04GK202889284SQ201220574050
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月1日 优先权日2012年11月1日
发明者葛亮 申请人:深圳市康沃控制技术发展有限公司