máquinas herramienta CNC

Aplicación del inversor KERUN en máquinas herramienta CNC
-- Ejemplo de la serie ACD320

1. Requisitos de las máquinas herramienta CNC para la tecnología de aplicaciones

1.1. Requisitos del motor
Normalmente, se requiere el uso de motores de servicio inversor-o motores estándar con ventiladores de refrigeración adicionales para satisfacer las necesidades de disipación de calor del motor a bajas frecuencias. También se exige un amplio rango de regulación de la velocidad del motor.

1.2. Requisitos técnicos para el inversor

Alto Bajo-Frecuencia Par
Seleccione un inversor vectorial capaz de generar un par nominal del 150 % a bajas frecuencias (1 a 10 Hz).

Respuesta dinámica de par rápido, precisión de estabilidad de alta velocidad
Elija un inversor vectorial para lograr una excelente respuesta dinámica. Responde rápidamente a los cambios de carga mediante ajustes en el par de salida, estabilizando así la velocidad del husillo.

Desaceleración y parada rápidas
Los tiempos de aceleración y desaceleración de las máquinas herramienta CNC suelen ser cortos. El tiempo de aceleración depende del rendimiento del inversor, mientras que el tiempo de desaceleración depende de resistencias de frenado o unidades de frenado agregadas externamente.

Realizar el ajuste automático-de parámetros del motor
Después de seleccionar un inversor vectorial, lograr un rendimiento de control óptimo normalmente requiere un ajuste automático-de los parámetros del motor. El propósito es obtener parámetros internos precisos del motor para cálculos de control vectorial. Los parámetros de la placa de identificación del motor necesarios para el auto-ajuste son: potencia nominal del motor, frecuencia nominal del motor, velocidad nominal del motor, voltaje nominal del motor, corriente nominal del motor. Es posible que algunas placas de identificación de motores de servicio-inversores no indiquen la velocidad nominal; se puede estimar basándose en la experiencia. Asegúrese de que el auto-ajuste se realice sin-condiciones de carga (el eje del motor desconectado de la carga) para garantizar la precisión de los parámetros aprendidos.
Si las-condiciones del sitio impiden el funcionamiento sin-carga, considere la posibilidad de realizar una prueba utilizando los parámetros del motor predeterminados-de fábrica del inversor.

Comando de frecuencia y comando de marcha
Para los inversores utilizados en máquinas herramienta CNC, tanto el comando de frecuencia como el comando de ejecución se originan en el controlador CNC. Generalmente, hay dos canales de comando: entrada analógica y configuración de velocidad de múltiples-pasos, o ambos simultáneamente con la velocidad de múltiples-pasos teniendo prioridad. La entrada analógica es principalmente de tipo voltaje-, aunque también existe el tipo de corriente-. El inversor puede aceptar ambos tipos.

1.3. Problemas anti-interferencias
Los inversores se someten a rigurosas pruebas anti-interferencias en fábrica y poseen sólidas capacidades anti-interferencias. Sin embargo, los propios inversores también son fuentes de interferencias y es difícil evitar interferir con otros equipos durante su uso. En las máquinas herramienta CNC, el controlador CNC es el más susceptible. Una vez que se interfiere con el controlador CNC, el sistema puede funcionar mal. En particular, el comando de frecuencia y el comando de funcionamiento del inversor podrían verse afectados, lo que podría provocar comandos de frecuencia inestables o un funcionamiento erróneo del inversor en casos graves. Una solución es agregar núcleos de ferrita en los cables de salida del inversor para reducir la radiación de alta-frecuencia. Generalmente, los sistemas CNC importados tienen capacidades anti-más fuertes.

2. Depuración de la serie ACD320 en máquinas herramienta:

1) cableado

Figura 1-1 Ubicación del inversor en el gabinete y diagrama de cableado simplificado

2) Parámetros

3. Varios fenómenos de falla causados ​​por factores de calidad ajenos al -inversor:

Discrepancia entre la velocidad real del husillo y la velocidad establecida.
Dado que el comando de frecuencia del inversor proviene de la señal analógica 0-10V o 4-20mA del sistema, si hay una desviación entre la velocidad configurada y la velocidad mostrada, se puede corregir ajustando la correspondencia entre la frecuencia máxima y el valor de la entrada analógica. Generalmente, primero calibre la velocidad alta y luego ajuste la velocidad baja.

Precisión insuficiente de la velocidad del husillo.
Generalmente causado por grandes errores en los parámetros del motor. Se requiere un ajuste automático-dinámico del motor para obtener parámetros precisos.

Potencia de corte insuficiente durante el mecanizado.
Causado por grandes errores en los parámetros del motor. Se requiere un ajuste automático-dinámico del motor para obtener parámetros precisos.

Fallo de sobrecorriente durante la aceleración o la operación.
La sobrecorriente de aceleración a menudo se debe a un tiempo de aceleración demasiado corto. También puede deberse a desviaciones significativas de los parámetros del motor, que requieren un ajuste automático-dinámico para obtener parámetros precisos.

Fallo de sobretensión durante la desaceleración/parada.
Una razón es el tiempo de desaceleración demasiado corto. Otra posibilidad es una configuración incorrecta de la resistencia de frenado o un circuito abierto en el bucle de la resistencia de frenado. Ajuste el tiempo de desaceleración o configure una resistencia de frenado adecuada.

¿Ruido anormal del husillo dentro de un rango de frecuencia específico durante el funcionamiento?
Esto suele deberse a una resonancia mecánica. Puede eliminarse estableciendo una banda de salto de frecuencia o modificando la estructura mecánica.

¿El sistema CNC no puede controlar el inversor normalmente?
Primero, determine si la causa radica en el propio inversor o en el sistema. Esto se puede juzgar intentando controlar mediante el teclado o aplicando señales directamente a los terminales de control.

4. Conclusión
Para el motor de husillo de los tornos CNC, el uso de control vectorial sin sensores con un variador de frecuencia ofrece las siguientes ventajas significativas: Reduce sustancialmente los costos de mantenimiento, permitiendo incluso un funcionamiento-libre de mantenimiento; permite un corte altamente eficiente y una alta precisión de mecanizado; Ofrece una salida de par robusta tanto a velocidades bajas como altas. El inversor de la serie ACD320, con sus características únicas (baja corriente de arranque, regulación suave de la velocidad, amplio rango de velocidad, ahorro de energía y protección ambiental, operación estable, alta precisión, alto par de baja-frecuencia, funciones de protección integrales, alta confiabilidad, fácil operación y mantenimiento, etc.) y una relación superior de costo-rendimiento, está ganando rápidamente importancia en las aplicaciones de máquinas herramienta CNC.

Después de implementar el inversor en las máquinas herramienta CNC, se eliminan componentes mecánicos como embragues y engranajes para el cambio de velocidad, lo que hace que el mantenimiento sea más conveniente. El uso de un inversor permite el control de velocidad de múltiples-pasos y el mecanizado de velocidad superficial constante. La máquina herramienta puede alimentarse según señales de comando, acortando los ciclos de mecanizado y mejorando la eficiencia de la producción. La máquina herramienta presenta una buena reproducibilidad de la velocidad, lo que garantiza una calidad estable del producto. También logra fácilmente un funcionamiento a alta-velocidad, lo que permite un mecanizado eficiente de materiales blandos como el aluminio.

Precauciones:

Debido al amplio rango de velocidad ajustable del inversor, considere combinarlo con componentes mecánicos para evitar resonancias. Las medidas pueden incluir cambiar las propiedades mecánicas o utilizar un salto de frecuencia para evitar puntos de resonancia.

Se deben instalar unidades de frenado y resistencias de frenado para acortar el tiempo de desaceleración durante la conmutación de alta-a-baja velocidad y evitar fallas de sobrecorriente de desaceleración (no relacionadas con la calidad del inversor).

La potencia nominal de la resistencia de frenado está determinada por la frecuencia de desaceleración y debe seleccionarse en función del modo de funcionamiento más exigente.