AMC80變頻器的各種運行參數(shù)調(diào)試通過智能化鍵盤和顯示器來完成,設(shè)置方便、更改靈活、調(diào)試時間短。傳統(tǒng)的直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試涉及到觸發(fā)脈沖相位調(diào)整,轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)試等多項參數(shù)的綜合統(tǒng)調(diào),調(diào)試難度大、時間長,且不易達到最優(yōu)控制。
目前,由于變頻器具有較高的性價比,因此,變頻器在經(jīng)濟型數(shù)控機床和普通機床的數(shù)控化改造中使用非常普遍,并且具有這些優(yōu)點:
一、調(diào)試方便
變頻器的各種運行參數(shù)調(diào)試通過智能化鍵盤和顯示器來完成,設(shè)置方便、更改靈活、調(diào)試時間短。傳統(tǒng)的直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試涉及到觸發(fā)脈沖相位調(diào)整,轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)試等多項參數(shù)的綜合統(tǒng)調(diào),調(diào)試難度大、時間長,且不易達到最優(yōu)控制。
二、簡化控制線路
變頻器的使用極為方便、可通過其外圍的少數(shù)幾個端子進行全范圍的控制。變頻器內(nèi)部有完善的保護措施,勿需在其外圍線路中設(shè)計各種保護電路。由于變頻器的正反向運行是通過控制端子來改變逆變器的輸出相位來實現(xiàn)。因此,可以比原直流調(diào)速系統(tǒng)少兩個大型直流接觸器。采用具有無速度傳感器的矢量控制變頻器后,還可以去掉用作傳速反饋的速度傳感器,使控制線路大為簡化;可以采用標(biāo)準(zhǔn)異步電機。采用籠型異步電機可以發(fā)揮它結(jié)構(gòu)簡單、堅固耐用、運行可靠、維修方便、價格低廉的優(yōu)勢,避免直流電機定期更換、維護電刷和換向器的問題。
三、用變頻器來改變切削速度,選定經(jīng)濟效益最佳切削速度
速度選擇好之后,用改變皮帶輪直徑和(或)更換電機的方法來改變切削速度,既經(jīng)濟又方便,是機械加工行業(yè)提高加工質(zhì)量、降低加工成本的一種行之有效的方法。
經(jīng)濟型數(shù)控車床大多數(shù)是不能自動變速的,需要變速時,只能把機床停止,然后手動變速。而全功能數(shù)控車床的主傳動系統(tǒng)大多采用無級變速。目前,無級變速系統(tǒng)主要有變頻主軸系統(tǒng)和伺服主軸系統(tǒng)兩種,一般采用直流或交流主軸電機。通過帶傳動帶動主軸旋轉(zhuǎn),或通過帶傳動和主軸箱內(nèi)的減速齒輪(以獲得更大的轉(zhuǎn)矩)帶動主軸旋轉(zhuǎn)。由于主軸電機調(diào)速范圍廣,又可無級調(diào)速,使得主軸箱的結(jié)構(gòu)大為簡化。目前對客戶來說由于變頻器的高性價比,在車床上使用非常普遍。
在交流調(diào)速全數(shù)字化的過程當(dāng)中,各種通訊總線也扮演了相當(dāng)重要的角色。STD總線、工業(yè)PC總線、現(xiàn)場總線以及CAN總線等在交流調(diào)速系統(tǒng)的自動化應(yīng)用領(lǐng)域起到了重要的作用。
新型通用變頻器可提供多種兼容的通信接口,支持多種不同的通信協(xié)議,內(nèi)裝RS485接口,可由個人計算機向通用變頻器輸入運行命令和設(shè)定功能碼數(shù)據(jù)等,通過選件可與現(xiàn)場總線:Profibus-DP、Interbus-S、DevICeNet、Modbus、Plus、CC-Link、Yokogawa橫河AMC80 LONWORKS、Ethernet、CAN、Open、T-LINK等通訊。如西門子、VACON、富士、日立、三菱、普傳、臺安、東洋等品牌的通用變頻器,均可通過各自可提供的選件支持上述幾種或全部類型的現(xiàn)場總線。
計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,使天涯若咫尺,依靠計算機網(wǎng)絡(luò)對變頻器進行遠程控制也是一個發(fā)展方向。通過RS485接口及一些網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對變頻器進行遠程控制,這樣在有些不適合于人類進行現(xiàn)場操作的場合,也可以很容易的實現(xiàn)控制目標(biāo)。
數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)功能在近年的變頻器國際展會上都是重頭戲,包括AB公司的PF系列變頻器,都提供了網(wǎng)絡(luò)接入方案,如最新的PowerFlex4變頻器具有內(nèi)置的RS485通信能力,可以用在多種網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接中使用,同時PowerFlex4變頻器可以通過裝有DriveExplorerTM或DriveExecutiveTM軟件的微機進行編程和控制。
作為執(zhí)行機構(gòu),變頻器的網(wǎng)絡(luò)化配置主要基于3個層面:設(shè)備層、控制層和信息層。可以配接最基本的RS232/RS485串行通訊協(xié)議、PROFIBUS等的現(xiàn)場總線協(xié)議以及INTERNET局域網(wǎng)協(xié)議。
在網(wǎng)絡(luò)化日益普及的今天,與普通的點對點硬線連接方式而言,通過高速通訊連接的變頻器系統(tǒng)可以最大程度上降低系統(tǒng)維護時間、提高生產(chǎn)效率、減少運行成本。目前安裝的現(xiàn)場總線模塊有ProfibusDP、Interbus、DeviceNet、CANOpen和ModbusPlus等。用戶可以有更大的自由根據(jù)生產(chǎn)過程來選擇PLC型號和品牌,并非常簡單地集成到現(xiàn)有地網(wǎng)絡(luò)中去。而且通過現(xiàn)場總線模塊,可以不考慮變頻器的型號,而以同一種編程語言和程序結(jié)構(gòu)來與不同功率段、不同型號的變頻器進行組構(gòu),如功率、速度、轉(zhuǎn)矩、電流、設(shè)定值等。
高壓變頻器一般用在小功率的高壓電機中做變頻節(jié)能使用,低-高方式高壓變頻器是用低壓變頻器控制后,直接用升壓變壓器把電壓升到電機使用電壓。
未來高壓變頻調(diào)速技術(shù)將在以下八個方面得到發(fā)展,其主要表現(xiàn)為:
①高壓變頻器將朝著大功率,小型化,輕型化的方向發(fā)展。
②高壓變頻器將向著直接器件高壓和多重疊加(器件串聯(lián)和單元串聯(lián))兩個方向發(fā)展。
③更高電壓、更大電流的新型電力半導(dǎo)體器件將應(yīng)用在高壓變頻器中。
④現(xiàn)階段,IGBT、IGCT、SGCT仍將扮演著主要的角色,SCR、GTO將會退出變頻器市場。
⑤無速度傳感器的矢量控制、磁通控制和直接轉(zhuǎn)矩控制等技術(shù)的應(yīng)用將趨于成熟。
⑥全面實現(xiàn)數(shù)字化和自動化:參數(shù)自設(shè)定技術(shù);過程自優(yōu)化技術(shù);故障自診斷技術(shù)。
⑦應(yīng)用32位MCU、DSP及ASIC等器件,實現(xiàn)變頻器的高精度,多功能。
⑧相關(guān)配套行業(yè)正朝著專業(yè)化,規(guī)?;l(fā)展,社會分工將更加明顯。
高壓變頻器一般用在小功率的高壓電機中做變頻節(jié)能使用,低-高方式高壓變頻器是用低壓變頻器控制后,直接用升壓變壓器把電壓升到電機使用電壓。
低高方式也是用在小功率高壓電機做變頻節(jié)能用。高-高方式高壓變頻器是直接用變頻器多個模塊串聯(lián)后,直接使用高壓電源,直接輸出高壓,供高壓電機使用。高高方式主要用在大功率高壓電機做變頻節(jié)能用。
交流變頻調(diào)速技術(shù)是強弱電混合,機電一體的綜合技術(shù),既要處理巨大電能的轉(zhuǎn)換(整流、逆變),又要處理信息的收集、變換和傳輸,因此它必定會分成功率和控制兩大部分。前者要解決與高壓大電流有關(guān)的技術(shù)問題,后者要解決的軟硬件控制問題。
隨著近兩年我國低壓變頻器市場逐漸進入穩(wěn)定階段,變頻器生產(chǎn)企業(yè)的市場競爭開始轉(zhuǎn)移向高壓變頻器領(lǐng)域。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2014-2018年中國變頻器行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》數(shù)據(jù)預(yù)測:在未來的三年,我國高壓變頻器市場將高速發(fā)展,企業(yè)之間競爭激烈程度將更深,市場潛力大。
未來高壓變頻調(diào)速技術(shù)將在以下幾個方面得到發(fā)展,其主要表現(xiàn)為:
①高壓變頻器將朝著大功率,小型化,輕型化的方向發(fā)展。
②高壓變頻器將向著直接器件高壓和多重疊加(器件串聯(lián)和單元串聯(lián))兩個方向發(fā)展。
③更高電壓、更大電流的新型電力半導(dǎo)體器件將應(yīng)用在高壓變頻器中。
④現(xiàn)階段,IGBT、IGCT、SGCT仍將扮演著主要的角色,SCR、GTO將會退出變頻器市場
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