Machines-outils à commande numérique

Application de l'onduleur KERUN dans les machines-outils CNC
-- Exemple de série ACD320

1. Exigences des machines-outils CNC pour la technologie d'application

1.1. Exigences du moteur
En règle générale, l'utilisation de moteurs à onduleur-de service ou de moteurs standard avec des ventilateurs de refroidissement supplémentaires est nécessaire pour répondre aux besoins de dissipation thermique du moteur à basses fréquences. Une large plage de régulation de la vitesse du moteur est également requise.

1.2. Exigences techniques pour l'onduleur

Élevé Faible-Fréquence Couple
Sélectionnez un onduleur vectoriel capable de produire un couple nominal de 150 % à basses fréquences (1 à 10 Hz).

Réponse dynamique de couple rapide, précision de stabilité à grande vitesse
Choisissez un inverseur vectoriel pour obtenir une excellente réponse dynamique. Il réagit rapidement aux changements de charge grâce à des ajustements du couple de sortie, stabilisant ainsi la vitesse de broche.

Décélération et arrêt rapides
Les temps d'accélération et de décélération des machines-outils CNC sont généralement courts. Le temps d'accélération dépend des performances du variateur, tandis que le temps de décélération dépend des résistances de freinage ou des unités de freinage ajoutées en externe.

Effectuer le réglage automatique des paramètres du moteur-
Après avoir sélectionné un onduleur vectoriel, pour obtenir des performances de contrôle optimales, il faut généralement-régler automatiquement les paramètres du moteur. L'objectif est d'obtenir des paramètres internes précis du moteur pour les calculs de contrôle vectoriel. Les paramètres de la plaque signalétique du moteur nécessaires au réglage automatique-sont : puissance nominale du moteur, fréquence nominale du moteur, vitesse nominale du moteur, tension nominale du moteur, courant nominal du moteur. Certaines plaques signalétiques de moteurs de service d'onduleur- peuvent ne pas indiquer la vitesse nominale ; il peut être estimé sur la base de l’expérience. Assurez-vous que le réglage automatique-est effectué dans des conditions à vide-de charge (arbre moteur déconnecté de la charge) pour garantir la précision des paramètres appris.
Si les-conditions sur site empêchent le fonctionnement à vide-, envisagez un essai de fonctionnement en utilisant les paramètres moteur par défaut-d'usine de l'onduleur.

Commande de fréquence et commande d'exécution
Pour les variateurs utilisés sur les machines-outils CNC, la commande de fréquence et la commande de marche proviennent du contrôleur CNC. Généralement, il existe deux canaux de commande : entrée analogique et réglage de la vitesse à plusieurs-étapes, ou les deux simultanément, la vitesse à plusieurs-étapes étant prioritaire. L'entrée analogique est principalement de type tension-, bien que le type de courant - existe également. L'onduleur peut accepter les deux types.

1.3. Problèmes d'anti-interférence
Les onduleurs sont soumis à des tests anti--anti-interférences rigoureux en usine, possédant de fortes capacités anti--anti-interférences. Cependant, les onduleurs eux-mêmes sont également des sources d'interférences et il est difficile d'éviter d'interférer avec d'autres équipements pendant leur utilisation. Sur les machines-outils CNC, le contrôleur CNC est le plus sensible. Une fois que le contrôleur CNC est perturbé, le système peut mal fonctionner. En particulier, la commande de fréquence et la commande de fonctionnement du variateur peuvent être affectées, provoquant potentiellement des commandes de fréquence instables ou un fonctionnement erroné du variateur dans les cas graves. Une solution consiste à ajouter des noyaux de ferrite sur les câbles de sortie de l'onduleur pour réduire le rayonnement haute -fréquence. Généralement, les systèmes CNC importés ont des capacités anti-anti-interférences plus fortes.

2. Débogage de la série ACD320 sur les machines-outils :

1) Câblage

Figure 1-1 Emplacement de l'onduleur dans l'armoire et schéma de câblage simplifié

2) Paramètres

3. Plusieurs phénomènes de panne causés par des facteurs de qualité non-de l'onduleur :

Écart entre la vitesse réelle de la broche et la vitesse réglée.
Étant donné que la commande de fréquence du variateur provient du signal analogique 0-10 V ou 4-20 mA du système, s'il y a un écart entre la vitesse réglée et la vitesse affichée, il peut être corrigé en ajustant la correspondance entre la fréquence maximale et la valeur d'entrée analogique. Généralement, calibrez d'abord la haute vitesse, puis ajustez la basse vitesse.

Précision insuffisante de la vitesse de broche.
Généralement causé par des erreurs importantes dans les paramètres du moteur. Un réglage automatique-dynamique du moteur est nécessaire pour obtenir des paramètres précis.

Puissance de coupe insuffisante lors de l'usinage.
Causé par de grosses erreurs dans les paramètres du moteur. Un réglage automatique-dynamique du moteur est nécessaire pour obtenir des paramètres précis.

Défaut de surintensité pendant l'accélération ou le fonctionnement.
Une surintensité accélérée est souvent due à un temps d'accélération trop court. Cela peut également être dû à des écarts importants des paramètres du moteur, nécessitant un réglage automatique-dynamique pour des paramètres précis.

Défaut de surtension lors de la décélération/arrêt.
L'une des raisons est un temps de décélération trop court. Une autre possibilité est une mauvaise configuration de la résistance de freinage ou un circuit ouvert dans la boucle de la résistance de freinage. Réglez le temps de décélération ou configurez une résistance de freinage adaptée.

Bruit anormal provenant de la broche dans une plage de fréquence spécifique pendant le fonctionnement ?
Ceci est généralement dû à une résonance mécanique. Il peut être éliminé en définissant une bande de saut de fréquence ou en modifiant la structure mécanique.

Le système CNC ne peut pas contrôler le variateur normalement ?
Tout d’abord, déterminez si la cause vient de l’onduleur lui-même ou du système. Ceci peut être jugé en essayant de contrôler via le clavier ou en appliquant directement des signaux aux bornes de contrôle.

4. Conclusion
Pour le moteur de broche des tours CNC, l'utilisation d'une commande vectorielle sans capteur avec un entraînement à fréquence variable offre les avantages significatifs suivants : réduit considérablement les coûts de maintenance, permettant même un fonctionnement sans entretien ; ; permet une coupe très efficace et une grande précision d'usinage ; offre un couple de sortie robuste à basse et haute vitesse. L'onduleur de la série ACD320, avec ses caractéristiques uniques (faible courant de démarrage, régulation de vitesse fluide, large plage de vitesse, économie d'énergie et protection de l'environnement, fonctionnement stable, haute précision, couple élevé à basse fréquence-, fonctions de protection complètes, haute fiabilité, fonctionnement et maintenance faciles, etc.) et son rapport coût-performance supérieur, prend rapidement de l'importance dans les applications de machines-outils CNC.

Après la mise en œuvre de l'onduleur sur les machines-outils CNC, les composants mécaniques tels que les embrayages et les engrenages pour le changement de vitesse sont éliminés, ce qui rend la maintenance plus pratique. L'utilisation d'un inverseur permet un contrôle de vitesse en plusieurs-étapes et un usinage à vitesse de surface constante. La machine-outil peut s'alimenter en fonction des signaux de commande, raccourcissant ainsi les cycles d'usinage et améliorant l'efficacité de la production. La machine-outil présente une bonne reproductibilité de la vitesse, garantissant une qualité de produit stable. Il permet également d'obtenir facilement un fonctionnement à grande vitesse-, permettant un usinage efficace de matériaux tendres comme l'aluminium.

Précautions:

En raison de la large plage de vitesse réglable de l'onduleur, envisagez de l'associer à des composants mécaniques pour éviter toute résonance. Les mesures peuvent inclure la modification des propriétés mécaniques ou l'utilisation d'un saut de fréquence pour éviter les points de résonance.

Des unités de freinage et des résistances de freinage doivent être installées pour raccourcir le temps de décélération lors des commutations de vitesse élevée-à-basse et pour éviter les défauts de surintensité de décélération (sans rapport avec la qualité de l'onduleur).

La puissance nominale de la résistance de freinage est déterminée par la fréquence de décélération et doit être sélectionnée en fonction du mode de fonctionnement le plus exigeant.