Applicazione dell'inverter VEICHI nel motore mandrino ad alta velocità

Panoramica del progetto

Panoramica

Gli elettromandrini ad alta velocità sono comparsi negli ultimi anni nel campo delle macchine utensili CNC e rappresentano una nuova tecnologia che integra i mandrini delle macchine utensili e i motori dei mandrini ad alta velocità. Il sistema di azionamento principale della macchina utensile CNC ad alta velocità annulla la trasmissione a puleggia e a ingranaggi ed è azionato direttamente dal motore ad alta velocità integrato, riducendo così a zero la lunghezza della catena di trasmissione principale, realizzando lo "zero" trasmissione" della macchina utensile.

Con la maturità della tecnologia, l'applicazione di questo metodo di trasmissione è abbastanza comune ed è ampiamente utilizzato in apparecchiature industriali come macchine per incisione CNC e smerigliatrici riservate. Anche la tecnologia di azionamento dei motori ad alta velocità deve essere migliorata. Gli inverter VEICHI serie AC310/AC300/AC10 sono all'avanguardia nel settore con algoritmi DSP unici per il pilotaggio di motori ad alta velocità. Nei seguenti due settori, macchine da taglio (macchine per la lavorazione del legno) e macchine lucidatrici, introdurremo l'applicazione degli inverter VEICHI nei motori mandrino ad alta velocità.

Presentazione del sistema e requisiti del processo

(1) Macchina da taglio CNC

La macchina da taglio CNC è una macchina automatica per la lavorazione del legno. Può tagliare, fresare, smussare, perforare, intagliare, ecc. di vari mobili a pannelli come armadi guardaroba, armadietti, scrivanie per computer, mobili a pannelli, mobili per ufficio, altoparlanti in legno, utensili da cucina in legno, ecc. Poiché l'attrezzatura ha un'elevata lavorazione efficienza, elevata precisione di lavorazione, funzionamento semplice e può essere personalizzato con sistemi di progettazione di mobili per soddisfare esigenze diverse, è ampiamente utilizzato nell'industria del mobile.

Il sistema è composto da un controller, un servo, un mandrino (convertitore di frequenza), un basamento e così via. Il software speciale del controller esegue la progettazione, la programmazione e la lettura dei disegni e li trasmette al servo. Il materiale viene elaborato in base al percorso di taglio e incisione a tre assi XYZ generato e il piano, la grafica e il testo progettati possono essere incisi. Può sostituire le tradizionali seghe da tavolo scorrevoli e le seghe da taglio elettroniche, tagliare materiali e fori verticali in una sola volta, per lavorare rapidamente materiali da taglio e lavorare forme speciali. Il principio di funzionamento dell'apparecchiatura è il seguente:

Figura 2-1 Principio di funzionamento dell'attrezzatura della macchina da taglio

Requisiti prestazionali del sistema:

1. L'inverter funziona in modo fluido, con bassa rumorosità ed elevata capacità di sovraccarico;
2. Tempo di accelerazione e decelerazione 2s-3s, nessun guasto da sovracorrente e sovratensione;
3. L'accelerazione e la decelerazione iniziano in modo fluido senza jitter ;
4. Potenza motore mandrino elettronico ad alta velocità 9kW, frequenza massima 800Hz, velocità massima 24000rpm;
5. Selezione schema: AC310-T3-011G/015P-B

(2)  Lucidatrice per piastre guida luce

La lucidatrice per piastre a guida luminosa è un'apparecchiatura di molatura e lucidatura di precisione, che posiziona il materiale levigato e lucidato sulla maschera di molatura e lo fissa, mentre il motore del mandrino ruota in senso antiorario ad alta velocità. Attraverso il movimento anteriore e posteriore, su e giù e il pezzo sull'attrezzatura per il relativo attrito di scorrimento, per raggiungere lo scopo di levigatura e lucidatura. Lo schema del principio di funzionamento dell'apparecchiatura è il seguente:

Figura 2-2 Principio di funzionamento della lucidatrice per piastre a guida luminosa

Requisiti prestazionali del sistema:

1. L'inverter funziona senza intoppi, con bassa rumorosità ed elevata capacità di sovraccarico;
2. Tempo di accelerazione e decelerazione 1s-3s, nessun guasto da sovracorrente e sovratensione;
3. Accelerazione e decelerazione avvio regolare senza jitter
4. Potenza motore mandrino elettronico ad alta velocità 1,8 kW, frequenza nominale 1000 Hz, velocità nominale 60000 giri/min;
5. Selezione schema: AC10-T/S2-1R5G-B

Schema elettrico

(1) AC310 è utilizzato su macchine da taglio CNC

a) Schema dell'architettura del sistema

Figura 3-1 Diagramma schematico dell'architettura del sistema

1. Funzionamento semplice, funzioni ricche: impostazione semplice dei parametri, funzionamento intuitivo, facile risposta ai cambiamenti della domanda del mercato.
2. Con prodotti ad alte prestazioni: il sistema è dotato di un servosistema AC SD700 + vettore serie AC310 inverter. Alta precisione, risposta rapida, buona rigidità, forte capacità anti-interferenza, alta affidabilità, lunga durata, alta efficienza e bassa temperatura, forte capacità di sovraccarico, grande coppia di avviamento, buona rigidità statica, ecc.
3.  ;Controllo multiplo e comunicazione conveniente: il servosistema AC SD700 e l'inverter vettoriale serie AC310 supportano il controllo degli impulsi, il controllo della comunicazione EtherCAT, DP e bus CAN.

b) Schema elettrico dell'inverter

1. I controlli del terminale X esterno avviano e arrestano;
2. Regolazione della velocità AI e impostazione digitale interna (400Hz-800Hz, 12000rpm-24000rpm);
3. La regolazione della velocità può essere cambiata a piacimento;< br />4. Il resistore di frenatura esterno realizza un'accelerazione e una decelerazione rapida di 1s-3s;
5. L'uscita del guasto viene restituita al computer superiore per ottenere protezioni multiple.

Figura 3-2 Diagramma schematico del cablaggio elettrico dell'inverter serie AC310

(2) AC10 è utilizzato nella lucidatrice

a) Schema dell'architettura del sistema

Figura 3-3 Diagramma schematico dell'architettura del sistema

1. Il sistema ha una risposta rapida, un'elevata precisione e una forte capacità di sovraccarico, che migliora notevolmente la qualità e l'efficienza della produzione;
2. Una varietà di metodi di comunicazione per soddisfare le molteplici esigenze dei clienti;
3.  Il design a libro stretto degli inverter della serie AC10 offre vari metodi di installazione e consente di risparmiare spazio.

b) Schema elettrico dell'inverter

1. Il terminale X esterno controlla l'avvio e l'arresto;
2. Regolazione della velocità con impostazione digitale interna (1000Hz 60000rpm);
3. Il resistore di frenatura esterno realizza una rapida accelerazione e decelerazione di 1s-2s;
4. L'output dell'errore viene restituito al computer superiore per ottenere una protezione multipla

Figura 3-4 Schema elettrico dell'inverter serie AC10

Impostazione dei parametri

(1) Impostazione dei parametri della macchina da taglio inverter serie AC310

(2) Impostazione dei parametri della lucidatrice inverter serie AC10

Vantaggi di controllo

1.L'inverter serie AC310/AC300/AC10 dispone di un'ampia gamma di regolazioni della velocità: intervallo di controllo della velocità in modalità V/F 0-2000 Hz, intervallo di controllo della velocità in modalità vettoriale 0-1500 Hz.
2. Alta velocità precisione di stabilizzazione: ≤0,5% della velocità sincrona nominale (asincrona) in modalità di controllo ad anello aperto, motore sincrono più elevato;
3. Dotato di funzione Soft-PWM per realizzare un funzionamento a basso rumore e con basse interferenze.
4. Elevata capacità di sovraccarico: aumenta notevolmente la capacità di sovraccarico al 150% 60 s, 200% 0,5 s;
5. La progettazione del circuito di protezione in stile software e hardware può eseguire rapidamente cortocircuiti a terra e uscita protezione da cortocircuito;
6. L'intera serie supporta il filtro RFI integrato, che può sopprimere efficacemente le interferenze elettromagnetiche;
7. Design del condotto dell'aria di isolamento: il condotto dell'aria è sigillato isolare il sistema di dissipazione del calore dalle parti elettroniche, in modo che trucioli di legno e polvere non vengano spinti all'interno del corpo attraverso la ventola.

Diagramma dell'applicazione sul campo

Figura 6-1 Diagramma di applicazione sul campo della macchina da taglio per la lavorazione del legno AC310

Figura 6-2 Applicazione sul campo della lucidatrice AC10 (sostituisce MS300)