Convertisseur de fréquence AC310 utilisé sur un moteur de broche à grande vitesse à Guangzhou, en Chine

Aperçu du projet

Site : Une usine
Date : mars 2022
Emplacement : Chine, Guangzhou
< b>Industrie : Machine-outil
Portée du projet : Les onduleurs à contrôle vectoriel hautes performances sont largement utilisés dans les tours CNC
Livraisons VEICHI : AC310 onduleur série, SD700 Servo Drive System

Aperçu

Les électrobroches à grande vitesse sont apparues dans le domaine des machines-outils à commande numérique ces dernières années. Il s'agit d'une nouvelle technologie qui intègre des broches de machines-outils et des moteurs à grande vitesse de broche. Le système d'entraînement principal de la machine-outil CNC à grande vitesse annule l'entraînement par poulie et l'entraînement par engrenage et est directement entraîné par le moteur à grande vitesse intégré, raccourcissant ainsi la longueur de la chaîne d'entraînement principale à zéro, réalisant le "zéro transmission" de la machine-outil.

Avec la maturité de la technologie, l'application de cette méthode de transmission est assez courante et elle est largement utilisée dans les équipements industriels tels que les machines de gravure CNC et les meuleuses confidentielles. La technologie d'entraînement des moteurs à grande vitesse doit également être améliorée. Les onduleurs de la série VEICHI AC310/AC300 sont à la pointe de l'industrie avec des algorithmes DSP uniques pour piloter des moteurs à grande vitesse. Dans les deux industries suivantes, les machines de découpe (machines à bois) et les machines à polir, nous introduirons l'application des onduleurs VEICHI dans les moteurs de broche à grande vitesse.

Présentation du système et exigences du processus

(1)  Machine de découpe CNC

La machine de découpe CNC est une machine à bois automatique de traitement auxiliaire. Il peut couper, fraiser, biseauter, perforer, sculpter, etc. de divers meubles en panneaux tels que des armoires, des armoires, des bureaux d'ordinateur, des meubles en panneaux, des meubles de bureau, des haut-parleurs en bois, des ustensiles de cuisine en bois, etc. Parce que l'équipement a un traitement élevé efficacité, haute précision de traitement, opération simple et peut être personnalisé avec des systèmes de conception de meubles pour répondre à différents besoins, il est largement utilisé dans l'industrie du meuble.

Le système est composé d'un contrôleur, d'un servo, d'une broche (convertisseur de fréquence), d'un lit, etc. Le logiciel spécial du contrôleur effectue la conception, la programmation et la lecture des dessins et les transmet au servo. Le matériau est traité selon le chemin de coupe et de gravure à trois axes XYZ généré, et le plan, les graphiques et le texte conçus peuvent être gravés. Il peut remplacer les scies à table coulissantes traditionnelles et les scies à découper électroniques, les matériaux de coupe et les trous verticaux en une seule fois, pour traiter rapidement les matériaux de coupe et le traitement de formes spéciales. Le principe de fonctionnement de l'équipement est le suivant :

Figure 2-1 Principe de fonctionnement de l'équipement de la machine de découpe

Exigences de performances système :

1. L'onduleur fonctionne en douceur, avec un faible bruit et une capacité de surcharge élevée ;
2. Temps d'accélération et de décélération 2s-3s, pas de défauts de surintensité et de surtension ;
3. L'accélération et la décélération démarrent en douceur sans gigue ;
4. Puissance du moteur de broche électronique haute vitesse 9kW, fréquence maximale 800Hz, vitesse maximale 24000rpm;
5. Sélection du schéma : AC310-T3-011G/015P-B

(2)  ; Machine à polir les plaques de guidage de lumière

La polisseuse de plaque de guidage de lumière est un équipement de meulage et de polissage de précision, qui place le matériau meulé et poli sur le gabarit de meulage et le fixe, et le moteur de broche tourne dans le sens antihoraire à grande vitesse. À travers l'avant et l'arrière, le mouvement de haut en bas et la pièce sur le montage pour un frottement relatif, pour atteindre l'objectif de meulage et de polissage. Le schéma de principe de fonctionnement de l'équipement est le suivant :

Figure 2-2 Principe de fonctionnement de la polisseuse à plaque guide de lumière

Exigences de performances système :

1. L'onduleur fonctionne en douceur, avec un faible bruit et une capacité de surcharge élevée ;
2. Temps d'accélération et de décélération 1 s à 3 s, pas de défauts de surintensité et de surtension ;
3. Accélération et décélération démarrage en douceur sans gigue
4. Puissance du moteur de broche électronique haute vitesse 1,8kW, fréquence nominale 1000Hz, vitesse nominale 60000rpm;
5. Sélection du schéma : AC10-T/S2-1R5G-B

Schéma électrique

AC310 est utilisé sur une machine de découpe CNC

a) Schéma d'architecture du système

Figure 3-1 Schéma de principe de l'architecture du système

1. Fonctionnement simple, fonctions riches : paramétrage simple, fonctionnement intuitif, réponse facile aux changements de la demande du marché. onduleur. Haute précision, réponse rapide, bonne rigidité, forte capacité anti-interférence, haute fiabilité, longue durée de vie, haute efficacité et basse température, forte capacité de surcharge, couple de démarrage élevé, bonne rigidité statique, etc.
3.  Contrôle multiple et communication pratique : le système d'asservissement CA SD700 et l'onduleur vectoriel de la série AC310 prennent en charge le contrôle des impulsions, le contrôle de la communication par bus EtherCAT, DP et CAN.

b) Schéma de câblage de l'onduleur

1. La borne X externe contrôle le démarrage et l'arrêt ;
2. Régulation de la vitesse AI et réglage numérique interne (400Hz-800Hz, 12000rpm-24000rpm);
3. La régulation de la vitesse peut être commutée à volonté ;< br />4. La résistance de freinage externe réalise une accélération et une décélération rapides de 1 s à 3 s ;
5. La sortie de défaut est renvoyée à l'ordinateur supérieur pour obtenir plusieurs protections.

Paramétrage

Paramétrage de la machine de découpe à onduleur de la série AC310

Avantages du contrôle

1. L'onduleur série AC310/AC300 dispose d'une large gamme de régulation de vitesse : plage de contrôle de vitesse en mode V/F 0-2000 Hz, plage de contrôle de vitesse en mode vectoriel 0-1 500 Hz.
2.  Stabilisation à haute vitesse précision : ≤0,5 % de la vitesse synchrone nominale (asynchrone) en mode de contrôle en boucle ouverte, moteur synchrone supérieur ;
3. Équipé de la fonction Soft-PWM pour réaliser un fonctionnement à faible bruit et à faible interférence.
4. Capacité de surcharge élevée : augmente considérablement la capacité de surcharge à 150 % 60 s, 200 % 0,5 s ;
5. La conception du circuit de protection de type logiciel et matériel peut rapidement effectuer un court-circuit à la terre et un court-circuit de sortie -protection de circuit ;
6. L'ensemble de la série prend en charge le filtre RFI intégré, qui peut supprimer efficacement les interférences électromagnétiques ;
7. Conception du conduit d'air d'isolation : le conduit d'air est scellé pour isoler le système de dissipation de la chaleur des composants électroniques, de sorte que les copeaux de bois et la poussière ne soient pas forcés dans le corps par le ventilateur.

Schéma d'application sur le terrain

Figure 6-1 Schéma d'application sur le terrain de la machine de découpe du bois AC310