摘要: 壓力機具有用途廣泛，生產效率高等特點，可廣泛應用于切斷、沖孔、落料、彎曲、鉚合和成形等工藝。本文主要介紹了四方V560系列變頻器在山東淄博某工廠壓力機上的應用，V560系列變頻器卓越的矢量控制性能能滿足壓力機快速加減速、快速正反轉切換工藝要求。

　　關鍵字：V560、螺旋壓力機、變頻器

　　一、工藝介紹和要求

　　壓力機由電機經(jīng)過傳動機構帶動工作機構，對工件施加工藝力，分為螺旋壓力機、曲柄壓力機和液壓機三大類。

　　本文介紹的壓力機是螺旋壓力機。螺旋壓力機是用螺桿、螺母作為傳動機構，并靠螺旋傳動飛輪的正反向回轉運動轉變?yōu)榛瑝K的上下往復運動的鍛壓機械。啟動時，滑塊從起始位置快速加速到指定速度，快接近工件時，飛輪失去控制，自由減速，存貯在旋轉飛輪的動能轉化為沖擊能，打擊工件后，要求飛輪快速反轉(0.1S左右)離開工件，返回到某一位置后準備下一次打擊。

　　二、壓力機工作原理

　　數(shù)控電動螺旋壓力機運行時，電機帶動滑塊運動，大齒輪有足夠的慣量，起著飛輪儲能的作用。輸入啟動信號后，電機由靜止狀態(tài)經(jīng)小齒輪、大齒輪帶動滑塊加速下行，電機達到預先設置的打擊能量所要求的轉速時，利用大齒輪儲存的動能作功，使制件成形。大齒輪釋放能量后電機立即帶動大齒輪反轉，返回一定轉角后，電機進入制動狀態(tài)，由電動機轉為發(fā)電機，使大齒輪帶動滑塊回到預先設置的位置。

圖1 工作原理圖

　　三、系統(tǒng)控制方案

　　1、系統(tǒng)配置

　　主電機：三相八極異步電動機，額定功率18.5KW，轉速范圍50-750r/min;

　　驅動器：四方V560-4T0220;

　　其他：臺達PLC，威倫觸摸屏，接近開關，其他線材輔材若干。

　　2、電氣原理圖(如圖2)

圖2 電氣原理圖

　　3、變頻器調試參數(shù)(參考值)：

　　4、方案介紹：

　　本方案的關鍵在于變頻器的性能與參數(shù)設置，螺旋壓力機對變頻器具有以下的幾個核心要求：

　　(1) 快速加減速;

　　(2) 快速正反轉，正反轉切換時無死區(qū);

　　(3) 抗大慣量負載沖擊能力強。

　　針對螺旋壓力機的工藝特點，我們選擇配置四方V560系列變頻器，V560系列是一款高性能矢量變頻器，其有如下特點：

　　? 過載能力強，150%額定電流可持續(xù)60S;180%額定電流可持續(xù)2S;

　　? 調速范圍寬，穩(wěn)速精度高;

　　? 動態(tài)響應快，可以實現(xiàn)快速的加減速和正反轉切換;

　　? 優(yōu)異的加減速特性;

　　? 矢量模式下零速200%啟動力矩。

　　? 獨有的過壓過流調節(jié)器功能，可完美解決大慣量負載的沖擊問題;

　　5、系統(tǒng)方案優(yōu)點：

　　(1)安全性高，可靠性強：與傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制相比，PLC與變頻控制使系統(tǒng)的安全性大大增強;

　　(2)控制性能優(yōu)異：優(yōu)異的矢量控制算法可以實現(xiàn)快速的轉矩響應時間;

　　(3)抗大慣量負載沖擊能力強：非常適合螺旋壓力機工藝要求;

　　(4)工作效率高：通過快速加減速，大大的縮短工作周期時間;

　　(5)操作簡單方便：V560系列變頻器可選多種通訊方式，可方便的與觸摸屏/PLC組成全自動控制系統(tǒng)，只用腳踏開關啟動，自動完成整個打擊過程。

　　四、小結

　　螺桿壓力機要求主電機在低轉速時大轉矩輸出，否則在提升時出現(xiàn)扭力不足的現(xiàn)象;并且需要有快速加減速能力，實現(xiàn)在較短的行程內產生強大的沖擊力。本方案選用四方V560系列高性能矢量型變頻器，具有閉環(huán)矢量、開環(huán)矢量、轉矩控制、V/F等多種控制算法，優(yōu)異的驅動特性，保證主電機能快速加減速和快速正反切換，完全滿足螺旋壓力機的工藝要求特性。目前已有數(shù)十套設備成功應用在山東淄博某加工廠，得到了客戶的好評。

（轉載）