佛朗克FRB6000系列变频器在数控机床主轴上的应用

近年来，随着经济的快速发展，机床工业也有了飞跃的发展：体现在新技术的广泛应用和企业效益的明显改善。目前机床行业的消费主流是数控机床。从国内外市场对数控机床的需求来看，以后数控机床市场具有以下特征：一是经济型数控机床是以后的主流产品。二采用新技术，降低成本，提高产品稳定性是企业生存的关键。下面我们以佛朗克变频调速器在济南豫东机床厂数控机床应用为例：
一、原机床的主轴传动特点：
一般情况下机床的拖动系统是由电机带动齿轮箱来传动和调速的。它具有以下特点：
1. 原系统概况
A负载—恒功率性质
齿轮箱变速时，转矩的变化与转速的变化成反比。若不计齿轮箱的损耗，则在全功率范围内，都具有恒功率的特点。
1）转速档次
调速箱有8档转速：75、120、200、300、800、1200、1500，2000r/min。
2）电动机的主要额定参数
额定容量：7.5kw 额定转速：1440r/min 负载特性：恒功率
3）控制方式由手柄组合的8个位置来控制四个离合器的分与合，得到齿轮的8种组合，从而得到8档转速。
B．低速时的过载能力强
低速时，拖动系统经齿轮箱降速后的额定转矩将远大于负载的最大工作转矩，有很强的过载能力。
二、应用变频器调速时的基本考虑：
1、变频调速的调节范围很广，一般通用型变频器都可以实现0—400HZ范围内无级调速。
2、考虑到机床要求具有较硬的机械特性。符合变频器+普通电机（或变频电机）传动具有机械特性硬的特点。一般在低频下都可以提供150%负载转矩的能力
3、考虑到机床需要在低速时具有强大过载能力。变频器可以提供150%的过载保护（60S），能够满足设备的要求。
4、使用变频调速后，可以简化齿轮变速箱等原有复杂的机械拖动机构，自动化程度高，操作简单，维修方便。
5、变频器具有电压（DC0—10V），电流模拟输入接口，可以与数控系统的控制信号很好的匹配。
三、 佛朗克变频器在该行业的具体应用情况。
1．改造后系统构成：
A 在该系统中，变频器采用外部端子控制，数控系统发出的DC0-10V信号通过变频器的控制端子送入变频器，实现数字量设定转速对模拟量变频输出的控制。电机转速的高低由数控系统输出的电压信号的大小来控制。
B 电机的正反向运行有外围通过变频器的FWD,REV与CM端子实现控制。
C各种保护信号通过变频器的常开触点来控制，可以实现过流，过压，过载，过热，负压，缺相等保护。
2 相关参数的设置：
根据数控系统和机床设计的要求，合适参数的设置能够能够提高原有产品性能：
3 改造后与原来的性能对比
机床调速范围：0——-400HZ可调（大部分机床都在3000转以下工作）
加减速时间：0.1——-30S可调
加工速度：100—3000r连续可控
保护功能：完善，并有故障显示
过载能力：100%——180%可调
4．客户的实际使用效果：在实际加工转速下，经反复试验，完全符合设计要求，取得了令人满意的结果。
5．可能出现的问题——电压低引起变频器保护