FANUC-0ITC主轴变频调速系统设计与调试
摘 要
变频器主要用于交流电动机转速的调节，是理想的调速方案。变频器调速以其自身所具有的调速范围广，调速精度高，动态响应好等优点，在许多需要精确速度控制的应用中发挥着提高产品质量和生产效率表率的作用。除此之外，不仅在相关工业设备，而且在民用产品中，也体现了节约电费，提高设备性能，保护环境等方面的优势，因而的到用户的普遍认可和广泛应用
交流与控制是交流调速的俩大共性关键技术，前者主要涉及电力电子器件应用与电路拓扑结构问题；后者是感应电机控制理论研究与控制技术实用化问题。本文首先通过对三相异步电机的结构、运行特性和起动、调速问题进行理论分析三相异步电机由定子、转子和气隙三部分组成。三相异步电机的运行状态可分为电动机状态、发电机状态和电磁制动状态在本课题中我们的研究中心放在电动机状态。感应电动机的调速问题一直是电机界关心和着力研究的问题之一。由于感应电动机的转速为 n= n_s(1-s)=60/p f_1(1-s)所以可从三个方面来调节其转速：○1改变定子绕组的极对数P;○2改变电源频率f_1;○3改变电动机的转差率s。在此次设计中我选用改变电源频率来调节电动机的转速。本文中选用的是安川Varispeed G7通用变频器通过对变频器工作原理的、基本构成来研究设计。交流变频技术控制方式可简单分为四类此次设计中利用U/f恒定和正弦脉宽调制控制方式。该方式的特点是：控制电路结构简单、成本较低、但系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化、转矩响应慢、电动机转矩利用率不高。恒压频比控制的突出优点是可以进行电动机的开环速度控制。
主轴正转、反转、停止、定向基本功能控制利用pmc来实现。设编写主轴pmc控制梯形图、pmc地址分配。绘制主轴功能处理示意图完成主轴地址分配。
变频器配套设备的选用交直流电抗器和制动电阻单元的选用、参数的设置、变频器故障的诊断与排除。
关键词 调速 三相异步电动机 恒压频比 正弦脉宽调制
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪 论 1
1.1 课题的研究意义 1
1.2 变频器的发展及现状 1
1.3 课题的研究内容 2
1. 4课题的设计方案................................................................................................3
第2章 三相异步电机 4
2.1 三相异步电机的结构和运行状态 5
2.2 三相异步电动机的转矩-转差率曲线 6
2.3 三相异步电机的起动方法 7
2. 4 三相异步电动机的调速 7
2.4 本章小结 8
第3章 主轴变频调速的工作原理 9
3.1变频调速的基本原理 10
3. 2 U/f调速基本原理 11
3. 3 变频器的工作原理 12
3. 4 加减速与制动 13
3.4.1变频器的加减速 13
3.4.2 变频器的制动 14
3.5 网络与通信控制功能 15
3.6 本章小结 16
第4章 基于安川G7变频器的主轴控制方案 17
4.1安川G7变频器接线与端子说明....................................................................18
4.1主回路电气原理图..........................................................................................19
4. 2主控制回路电气图..........................................................................................20
4. 3 与外围设备连接图.........................................................................................21
4.4 本章小结.........................................................................................................22
第5章 参数设置................................................................................................23
5. 1变频器参数设置..............................................................................................24
5.2 系统参数设置..................................................................................................24
5. 4 本章小结 .........................................................................................................25
第6章统PMC ..................................................................................................26
6. 1可编程控制器plc............................................................................................27
6. 2机床pmc功能..................................................................................................28
6. 3 主轴功能处理................................................................................................29
6. 5 机床主轴控制pmc梯形图.............................................................................30
6. 6本章小结............................................................................................................31
第7章调试与故障分析.....................................................................................32
7. 1主轴速度调试...............................................................................................33
7. 2变频器报警导致系统急停故障分析与解决方法........................................34
7. 3本章小结..........................................................................................................35
结论...........................................................................................................................36
致谢...........................................................................................................................46
参考文献..................................................................................................................37
附录...........................................................................................................................38
附录1数字式操作器..................................................................................................39
附录2主回路电气原理图..........................................................................................40
附录3控制回路电气图..............................................................................................41
附录4主轴处理功能示意图......................................................................................42
附录5变频器驱动主轴连接图..................................................................................43
附录6PMC梯形图.....................................................................................................44
附录7PMC梯形图.....................................................................................................45
外文翻译..................................................................................................................46
参考文献
1 李方园.变频器控制技术 北京：电子工业出版社，2010.4
2 龚仲华.变频器原理及应用 北京：高等教育出版社
3 李方园.变频器入门到实践 北京：中国电力出版社，2012.3
4 安川varispeedG7中文使用说明书
5 周明德.微机原理与接口技术[M].北京：人民邮电出版社，2002
6 李华德.交流调速控制系统[M]. 异步电机变频调速系统2.1-2.6.北京：电子工业出版社，
7 陈伯时.交流调速系统[M].北京： 机械工业出版社，2001
8 汤藴璆.电机学.北京：机械工业出版社，2011.5
9 曲尔光.机床电气控制与PLC.北京：电子工业出版社
10 数控机床PLC控制技术.陈芳.北京：清华大学
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