课题二　车床主轴变频调速控制＋课件 广东2022中职《电子电路基本技能训练》《变频技术及应用（三菱+第二版）》

任务 １　电动机变频单向运行控制 任务 ２　PLC、 变频器控制电动机正、 反转 任务 ３　车床主轴变频调速控制系统 课题二 车床主轴变频调速控制 车床在金属切削机床中应用最为广泛，主要用于切削具有旋转表面的工件，如车削工件的外圆、 内圆、 端面、 螺纹等。车床技术水平的高低及其占金属切削加工机床总拥有量的百分比，是衡量一个国家工业制造整体水平的重要标志之一。在机械加工过程中，由于产品工艺的要求，经常对主轴或刀具的旋转提出不同的运行速度要求，这对于提高加工效率，扩大加工材料范围，提升加工质量，降低损耗，减少噪声有着重要的意义。变频器在这些方面有着得天独厚的优势，特别是配合 PLC 控制的变频器，可以进行较为复杂的程序控制，满足机械加工要求，实现自动加工。用变频器和 PLC 对主轴进行有效控制是当前车床技术改造中的一项重要内容。 １． 了解普通车床主拖动系统的基本参数。 ２． 会根据控制要求，合理选择变频器。 ３． 能正确安装电动机变频单向运行控制的主电路和控制电路。 ４． 能合理设置电动机变频单向运行控制系统中变频器的相关参数。 ５． 会联机调试电动机变频单向运行控制系统。 学习目标 任务 １　电动机变频单向运行控制 本任务根据车床主轴拖动系统的基本参数，合理选择变频器的容量及控制方式，实现主轴电动机连续单方向运行控制。 工作任务 相关知识 一、 普通车床的结构与拖动系统 １． 普通车床结构 普通车床的外形 二、普通车床主运动的负载性质 在老系列产品中，一般规定：从最低速起，以全部转速挡次的最高转速的 1/3 作为计算转速。随着刀具强度和切削技术的提高，计算转速已经大为提高，通常规定：以最高转速的 1/4～1/2 作为计算转速，即 nD ≈ nmax / (2～4) 普通车床的机械特性 三、车床主轴拖动系统的基本参数 1．转速挡次 主轴转速共有 8 挡：75 r/min、120 r/min、200 r/min、300 r/min、500 r/min、800 r/min、1200 r/min、2000 r/min。 2．电动机的主要额定数据 电动机额定容量 2.2 kW；额定电压 380 V；额定电流 4.8 A；额定转速 1440 r/min；过载能力 2.5 倍。 3．控制方式 由手柄的 8 个位置来控制 4 个电磁离合器的分与合，得到齿轮的 8 种组合，从而得到 8 挡转速。 任务实施 一、 任务准备 实施本任务所需的实训设备及工具材料见表。 实训设备及工具材料 二、 变频器的选择 １． 变频器容量的选择 变频器容量：SN=6.9 kV·A（配用 PMN=3.7 kW 电动机）。 额定电流：IN=9 A。 2．电动机的保护 3．变频器控制方式的选择 通过上述对变频器容量的计算、控制方式的选择，结合本例，可选择 U/f 控制方式的变频器，型号为：FR-E740-3.7K-CHT。 三、 安装外部控制电路 外部控制电路 操作提示 接线注意事项 ( 1 )如果电源是单相交流电源，电源线接到 L1、N 端即可。电源线千万不要接到 U、V、W 端上，否则将损坏变频器。 ( 2 )为了不影响信号传输，信号线和动力线最好分开布线，至少分开 10cm 以上。 ( 3 )为了安全起见，输入电源不要直接与变频器连接，最好通过电磁接触器及漏电断电器或无熔丝断路器与变频器接头相连。 ( 4 )端子 SD 和端子 5 是公共端子，请不要接地。 ( 5 )接线后，零碎线头必须清除干净，否则可能造成变频器异常、失灵和故障，必须始终保持变频器清洁。在控制台上打孔时，请注意不要使碎片、粉末等进入变频器中。 ( 6 )长距离布线时，由于受到布线的寄生电容充电电流的影响，会使快速响应电流限制功能降低，接于二次侧的仪器误动作而产生故障。因此，请注意总接线长度。 ( 7 )变频器和电动机间的接线距离较长时，特别是低频率输出情况下，会由于主电路电缆的电压下降而导致电动机的转矩下降。为使电压下降在 2％ 以内，请选用适当型号的电线接线。 ( 8 )运行以后，如需再次改变接线，必须在电源切断后 10 min 以上，用万用表检查电压后进行，因为变频器断电后一段时间内，电容上仍然有危险的高压电存在。 四、变频器参数设置 功能参数表 五、 联机调试 电压与电流记录表 电动机运行情况记录表 任务测评 对任务实施的完成情况进行检查，并将结果填入表内。 任务测评表 １． 理解变频器输入端子的操作控制方式。 ２． 掌握 PLC和变频器组合控制电动机正、 反转的控制方法。 ３． 能够进行 PLC 与变频器的连接和控制程序的编制。 ４． 会根据功能要求设置变频器有关参数。 学习目标 任务 ２　PLC、 变频器控制电动机正、 反转 本任务将利用 FX2N-32MR 可编程序控制器（PL