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OVERBECK中孔座面磨床变频器国产化 |
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北京天纬油泵油嘴股份有限公司的德国OVERBECK中孔座面磨床由于变频器损坏,导致机床不能正常运行,考虑到该变频器为德国进口产品,无法自行修复,且维修费用和购买费用都很高,故北京奥特恒达技术开发有限公司决定将其国产化。该项目自99年7月初开始实施,99年8月中旬完成。 OVERBECK中孔座面磨床使用两台REFU316?/FONT>06F型变频器,分别控制中孔和座面两台高速电机。REFU316?/FONT>06F型变频器采用PWM脉宽调制型变频调速技术,其参数为:Vin=3AC400V±15% 、50/60HZ,Vout=3AC(0~360)V,Pw=6KVA,In=12A,调频范围0~3000HZ。中孔电机参数:220V,5.1A,1.2KW,120000rpm。座面电机参数:220V,4.1A,1.0KW,90000rpm。电机加工工艺的转数要求为:中孔电机70000~90000rpm,座面电机60000~80000rpm。 我们调查了数家变频器厂商,如日立、西门子、欧姆龙、台达等,都没有1500HZ以上的变频器产品。最后通过进一步的国内市场调查,并根据加工工艺和电机性能的要求,决定采用北京一家公司的CM2?/FONT>15型中频变频器进行国产化实验。该变频器采用SPWM即电流型脉宽调制变频调速技术,其参数为: Vin=3AC380V、(300~450V),Vout=3AC(0~380)V,Pw=15KVA,In=25A,调频范围0~2500HZ。其工作原理图见所附的说明书。 我们知道变频器最重要的特性是压/频(V/F)特性。REFU变频器的V/F特性曲线由用户逐点定义出来,这样可决定V/F曲线在各点上的斜率。如图1所示。该国产变频器则通过在V/F线号库中选择线号来取得所需的V/F曲线,而用户不能更改。其V/F曲线如图2所示。在进行实验的过程中,开始由于V/F曲线选得不合适,导致电机发热和振动情况较强烈。当降低电压使发热和振动现象减弱时,却又产生电机力矩不够的现象。通过同REFU变频器进行输出电压、电流值的对比测量,以及用示波器观察输出电压波形,并分析测量的电压和电流值,选择了220V/1500HZ曲线,使情况有所好转。同时,该公司又修改软件将线号细化,运行情况更加令人满意。
图1
图2 当最基本的压/频特性合乎工艺要求后,便进行长时间运行可靠性实验,同时着手外接控制信号的改造。REFU变频器的外接控制信号有:输入24V电源、变频器启动信号、电位器调速信号;输出运行正常信号、速度到达信号、转速指示信号。国产变频器的外接控制信号同REFU的相比有这些不同:1、无电位器调速信号。2、无速度到达信号。3、转速指示信号与面板显示转速不相符。针对上述不同,我们和该公司相互配合,在原来的控制端口上又加了一块接口板,增加了控制功能,通过不断的实验,终于达到了机床工作的要求。同时,针对国产变频器的接线端子名称及数量与REFU变频器有很大不同,我们又重新出了一张OVERBECK变频器接线图代替原来的接线图。 在变频器的安装方面,决定将国产变频器安装到REFU变频器原来的位置上。REFU变频器的外形尺寸:高55cm、宽27.5 cm、厚30 cm。国产变频器的外形尺寸:高41cm、宽26 cm、厚21 cm。为了借用原来的安装孔,在国产变频器上装了合适的衬板,固定在机床电气控制柜中。 经过近一个多月的可靠性试验,该国产变频器完全可替换REFU变频器的工作,这是我们的工作结果,同时也得到了一分厂的认可。 在国产化改造中,也有些不太完美的细节。比如,REFU变频器所具备的GAP?/FONT>ELIMINATOR即间隙消除功能,国产变频器便不能满足。虽然,这并未影响变频器的整体运行情况,但不能不算一个小缺憾。在以后的变频器研究工作中,我们一定会尽心尽力来改进这些不足,使变频器在工业生产中充分发挥作用。 |