近年來,由于半導(dǎo)體技術(shù)和數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,靜止變頻器在工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用,從而擴(kuò)大了變頻調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用,其必然性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
(1)變頻調(diào)速采用改變供電電源頻率的調(diào)速方法,從本質(zhì)上來講,是一種無級、平滑而又較經(jīng)濟(jì)的方法,是異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的發(fā)展方向之一。
(2)變頻時(shí)使電壓按不同規(guī)律變化,可以實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩或恒功率調(diào)速,以適應(yīng)不同負(fù)載的要求,較為理想地解決了普通鼠籠式電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速。
(3)變頻調(diào)速是通過改變定子繞組的供電頻率來改變同步轉(zhuǎn)速而實(shí)現(xiàn)調(diào)速的,因而可以進(jìn)行平滑地調(diào)節(jié),可以獲得與自然特性硬度基本相同的特性。這種調(diào)速方法可以獲得效率高、調(diào)速范圍寬、精度較高的調(diào)速性能,所以變頻調(diào)速在所有交流調(diào)速方案中是一種較理想的調(diào)速方法。
端部銑床是一臺重要的切削加工設(shè)備,在生產(chǎn)中,對構(gòu)件進(jìn)行加工是必不可少的。但此設(shè)備存在著缺陷:5.5kW的主電機(jī)既驅(qū)動(dòng)主軸的旋轉(zhuǎn),又拖動(dòng)主軸箱、主軸、立柱的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),其調(diào)速方式為機(jī)械變速,沒有無級調(diào)速,對加工的構(gòu)件有一定的局限性,且單臺電機(jī)驅(qū)動(dòng)負(fù)載太大,導(dǎo)致經(jīng)常打壞齒輪,電氣故障頻繁,嚴(yán)重影響生產(chǎn),所以對其改造是很有必要的。由于此設(shè)備以前曾改造過一次,不太成功,此次改造尤為慎重。改造方案設(shè)想是:首先將立柱行走獨(dú)立出來,增加一電機(jī)單獨(dú)傳動(dòng),其它部分傳動(dòng)方式不變。其次根據(jù)立柱行走的工作速度要求,且要求無級調(diào)速、調(diào)速范圍寬,選擇電機(jī)確定調(diào)速方式。
變頻調(diào)速是一種交流異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方式,如果對端部銑床立柱運(yùn)動(dòng)速度采用交流變頻調(diào)速系統(tǒng)控制,則將三相工頻50Hz的交流電輸入給變頻器,變頻器輸出三相交流電給立柱運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī),當(dāng)調(diào)節(jié)調(diào)頻旋鈕時(shí),變頻器的輸入電源頻率50Hz是無法改變的,但變頻器的輸出電源頻率就會(huì)隨之而改變,即電動(dòng)機(jī)的輸入電源頻率可在060Hz之間變化,從而改變電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度。改變了驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,立柱的移動(dòng)速度就改變了。在工作過程中,加工構(gòu)件時(shí)要求速度慢且穩(wěn),就將調(diào)頻旋鈕調(diào)小使頻率降低直到速度合適為止;當(dāng)加工完后返回時(shí)就需要快速返回,就將調(diào)頻旋鈕往大的方向調(diào)節(jié),增大頻率使速度加快。
端部銑床改造至今運(yùn)行正常,特別是在低速時(shí),通常頻率在5.48Hz之間加工構(gòu)件,運(yùn)行平穩(wěn),達(dá)到了改造的要求,實(shí)踐證明采用交流變頻調(diào)速系統(tǒng)在本設(shè)備改造中是非常成功的。當(dāng)然,交流變頻調(diào)速系統(tǒng)在金結(jié)公司設(shè)備上的應(yīng)用不僅僅局限于設(shè)備改造上,在近幾年金結(jié)公司引進(jìn)的新設(shè)備中也得到了廣泛應(yīng)用。在當(dāng)今科技飛躍發(fā)展的形勢下,變頻器技術(shù)不斷地提高,交流變頻調(diào)速系統(tǒng)在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用仍具有廣闊的前景。