Частотний перетворювач для токарного верстата

Покажемо наше придбання для вирішення важливого питання. Рік тому ми купили китайський токарський верстат. У ньому була така проблема. Неможливо плавно змінювати швидкість обертання шпинделя. Вирішили внести зміни до конструкції токарного верстата.

Перетворювач частоти замість коробки передач

Для цього було придбано частотний перетворювач. Він дозволяє змінювати частоту струму, що подається на електродвигун токарного верстата. Прилад працює від однофазної мережі напругою 220 вольт, а видає електродвигун три фази по 220 вольт. На цьому приладі є багато кнопок, що управляють. Як частотний перетворювач працює? Прилад дозволяє за допомогою пульта керування чотирма вимикачами в ряд робити реверс, вмикати та вимикати верстат, змінювати швидкість обертання двигуна.

Чому багато вимикачів? Спрощені налаштування частотника можна зробити наступним чином. Прилад дозволяє виконувати багатоступінчасті швидкості. У цьому приладі є п'ять виходів, для різних типів включень та вимкнень двигуна, для різних обертів обертів.

Налаштування перетворювача частоти

У першому налаштуванні ми можемо зробити просте увімкнення двигуна настільного токарного верстата. Старт відбувається на частоті 10 герц. За допомогою змінного резистора можна змінити швидкість обертання двигуна шляхом збільшення частоти струму до 400 герц.
Якщо нам потрібно змінити напрямок обертання двигуна токарного верстата за допомогою частотника, то спочатку вимикаємо прилад. Включаємо тумблер зміни обертання крутного моменту двигуна. В результаті двигун почав обертатися в інший бік. Частотником ходу теж можна змінювати напрямок обертання двигуна.
Тепер розглянемоможливість зміни обертання двигуна настільного токарного верстата за допомогою тумблерів, не використовуючи реостата. Для цього використовуємо лише увімкнення та вимкнення відповідних швидкостей. Для цього переводимо частотний перетворювач у положення "включено", прилад видає 10 герц. Тумблери налаштовані так, що при включенні частота струму збільшується на 5 герц. Через війну ми можемо керувати швидкістю обертання шпинделя токарного верстата з допомогою частотного перетворювача без механічної коробки передач.

Умови роботи частотника для токарного верстата

Частотний перетворювач працює у широкому діапазоні температур від +35 до -20 градусів. Однак, потрібно враховувати, що вибирати частотник треба виходячи не з потужності, а струму двигуна. На будь-яку частоту роботи двигуна не можна розраховувати. Не всякий двигун може працювати на частоті 100 герц, хоча частотник видає їх без проблем. Наприклад, двигун потужністю 0,55 кВт на 2800 оборотів може зупинитися на частоті 75 герц, а на 65 герцях працюватиме нормально. Теоретично двигун може нормально працювати з малими відхиленнями від 50 герц.
При малих обертах шпинделя потрібно встановлювати додаткове охолодження на мотор, так як рідний вентилятор не впорається. Щоб зберегти достатній момент, що крутить, при малих обертах, застосовується векторне прискорення. Векторне прискорення має підтримувати перетворювач частоти.
На електродвигун треба поставити енкодер, зробити налаштування регулювання в замкнутому контурі, завжди підтримувати момент, що крутить. Іноді на заводі на токарні верстати встановлюють синхронні двигуни з енкодером. Китайські виробники роблять непогані перетворювачі частоти.

Для шпинделя вистачить частотного керування зчепленнямпотоку статора. Це називається бездатчикове керування потоком за допомогою вектора. Постійно треба знати як налаштовувати частотний перетворювач, робити мінімум параметрування та запуск автоматичної адаптації. Можна використовувати програмне забезпечення фірми, щоб настроїти регулятори, а також власні програми настроювання контролерів.

Електронна начинка частотного перетворювача

Китайські виробники вже вміють виготовляти двигуни та програмне забезпечення. Для заводського варіанта це нормально, а у побуті дорого.

Сучасні асинхронні двигуни мають порівняно складне керування. Пуск потужного асинхронного двигуна пов'язані з великими перевантаженнями струму. Великий момент, що крутить, може привести в непридатність підшипники і опори двигуна. Різке відключення двигуна призводить до перенапруги та аварій в електроустановці. Тому сьогодні добрими системами керування електромоторами є частотні перетворювачі.

Вихідні каскади таких пристроїв мають бути потужними. Цю проблему вирішують транзистори із ізольованим затвором. Перетворювач складається з генератора тактових імпульсів, частотою яких можна керувати. Він зібраний на найпростіших логічних елементах. Для того, щоб отримати трифазну систему, десятку імпульсів розділили на послідовність шести імпульсів.