6ES7222-1HD22-0XA0使用手册

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1.引言

    数字控制机床，简称数控机床（NC，NumericalControl）,是三十年来综合应用集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品，在机械制造设备中具有高精度、率、高自动化和高柔性化等优点。本文主要介绍安邦信G9系列变频器在数控机床上的优越性。

    2.数控机床简介

    数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比，是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常重要的位置，几十年来一直受到**的普遍重视，并得到了迅速的发展。主轴是车床构成中一个重要的部分，对于提高加工效率，扩大加工材料范围，提升加工质量都有着很重要的作用。经济型数控车床大多数是不能自动变速的，需要变速时，只能把机床停止，然后手动变速。而全功能数控车床的主传动系统大多采用无级变速。无级变速系统主要有伺服主轴系统和直流主轴系统两种，一般采用直流或交流主轴电机。通过皮带传动带动主轴旋转，或通过皮带传动和主轴箱内的减速齿轮(以获得更大的转矩)带动主轴旋转。由于主轴电机调速范围广，又可无级调速，使得主轴箱的结构大为简化。

    3、数控车床的主要参数及对变频器功能需求

    主要的参数和性能指标：

    1）3.0kW数控车床

    电动机参数：额定功率：3.0kW，额定频率：50Hz,额定电压：380V，额定电流：7.8A，额定转速：970r/min

    机械传动比：1：1.5

    加工材料：45#钢

    实际测试性能指标：主轴转速：200r/min（变频器运行频率15Hz左右）的进性能及速度

    2）5.5kW数控车床

    电动机参数：额定功率：5.5kW，额定频率：50Hz,额定电压：380V，额定电流：13A，额定转速：1400r/min

    机械传动比：1：1.5

    加工材料：45#钢

    实际测试性能指标：主轴转速：200r/min（变频器运行频率9～10Hz）和主轴转速：450r/min（变频器运行频率22Hz左右）的进性能及速度

    4、G9系列变频器

    1）、G9变频器特点的介绍

    体积小，属于迷你型产品，占用控制柜空间较小；

    控制方式为正弦波SPWM，控制性能较以前的VF控制方式有很大性能上的改善，特别是在低速转矩上满足机床主轴的需求，5HZ时起动转矩能够达到**以上；

    载波频率范围0～16KHz，减小电机的电磁噪音；

    提供标准的0～10V模拟量接口，能够与大多数数控系统接口兼容，通用性强；

    过负载能力强，150%以上额定输出电流超过一分钟；

    提供多功能的输出端子信号，例如异常信号，运转中信号，速度到达信号，故障指示，满足系统对于主轴速度状态的监控；

    自动转矩补偿，满足机床主轴在低速情况下的加工需求；

    2）、调试环境以及接线、调试方法

    客户选配电机为3.0KW/50Hz/380V，选用变频器型号为AMB-G9-3R7-T3B，制动电阻400瓦/150欧姆。

    变频器VS/GND端子提供与数控系统速度模拟量，VS接数控系统模拟量接口正信号，GND接负信号，信号为0～10V模拟电压信号，控制主轴转速。S1/S2/COM为变频器的正转/反转信号端子，通常由数控系统发出正转信号或者反转信号，来驱动中间继电器，中间继电器的常开接点接入变频器S1/S2/COM，从而控制变频器的正反转。参数设置如下：

    1)F005和F006为加速时间和减速时间，根据客户的要求，F001=5S，F002=1S；

    2)F030和F031按照电机铭牌设置，F010=9A，F031=1；

    3)F012上限操作频率选择，对应于模拟信号10V输入时变频器的输出频率，由于是在0～2000rpm范围内调速，将机械减速比这算进去以后，此参数需要设置66。7Hz；

    4)F002参数为运转信号和频率来源设定，设置为外部端子信号控制（3）；

    3）、调试结果

    主轴电机采用G9高性能变频器驱动，满足加工要求，延长的使用寿命。由于采用的良好的磁通算法，即使在低转速（低频）运行下也能平稳输出**的转矩，以满足不同零件的加工需要，完全可以取代传统的滚动轴承主轴结构，并且此主轴结构简单、紧凑、可以实现真正的无级调速。此主轴的转速由外部模拟量信号来控制输出频率，在不同的加工工艺（如；粗加工、精加工等）需要不同的转速，此时可由数控系统输出不同的模拟量电压信号给变频器，实现不同的转速，同时启停信号也由数控系统控制，提高自动化程度！

    5、结束语

    数控机床主轴一般交流伺服系统、进口品牌矢量控制变频器以及变频**电机，购置费用很高；安邦信G9系列变频器以其*特的性能和优越的性价比，在数控机床的应用上迅速，为机床的客户降低约一倍的成本费用，而且可靠性高,为客户创造更多的效益

电梯作为一种垂直运输工具，就决定了它必须具备平稳、安静、快速的特性，而且经常处在正反转切换、反复启动停止过程中，要求电动机在各种负载下都有良好的调速性能和准确的停车性能。为满足这些要求，采用变频器控制电动机是较合适的。变频器不但可以提供良好的调速性能，并能节约大量电能。

珊星公司研制的电梯**型变频器在电梯领域得到了广泛应用，变频电梯电力传动原理如图1所示。该系统主要由主回路部分、检测部分、控制电路组成。主回路主要是把电网电压经过整流和逆变，送入交流电动机，并通过控制电路控制逆变器开关元件的开断，实现电动机的调速。控制电路主要完成传动系统指令形成，根据电流、速度、位置控制指令，产生PWM控制信号。检测部分主要完成故障诊断，检测和显示，电梯控制逻辑管理，通信和等任务。

为了满足乘客的舒适感和平层精度，珊星公司开发的电梯**变频器设计了如下功能：

1）用于电梯的基本功能 

平稳  采用精密的速度控制实现了无冲击的平滑运转。 

安静  采用IGBT高速开关元件实现了低噪音化。 

快速  采用高精度的力矩/速度控制满足了电梯的高速化要求。 

节能  采用率的变频控制技术，可达到节能运转。 

2）用于电梯的增强功能 

高启动力矩  较大200%的高速启动力矩可安全有效地实现电梯运转。

自动力矩补偿  采用负载检出自动力矩补偿功能，斜齿轮等率机械结构也可实现无冲击运转。

停电时的安全保护  可采用后备电池运转，停电时可容易保证乘客安全。 

3）*特的距离控制

自学习能力 可通过变频器自学习运行，自动测定各层楼距离；通过速度曲线计算控制变频器运行，实现直接停靠，具有高定位精度。

立窑螺茨风机变频改造
   1．工况分析
    我们厂罗茨鼓风机有两台，一台电机的功率为215KW、额定电压380V、额定电流415A；另一台为132KW、额定电压380V、额定电流250A。立窑罗茨风机在设计时一般考虑到较大生产量时需要的风量，且留有一定的裕量，一般在20％左右，以延长风机及电机的使用寿命。又在生产工艺过程中的不同阶段立窑所需供风量也不同，因此在生产时就常会出现风量过大，风压过高。目前操作工人一般根据生产工艺的不同阶段来调节进风量，调节风量的措施是在风机出风管上开一放风的风门，调节放风风门的开度即可调节供风量的大小，这样大量的多余风量被排入大气中，造成能源的浪费，且在放风过程中，噪声很大。
   

                              立窑主风机
2． 解决方案
    针对以上的工况，我认为可以采用以下的改造方案：
    （1）将原拖动系改造为变频调速拖动系统，两套变频调速拖动系统选用的变频器分别为菱科LK600P系列风机专型，两套系统原理一样。变频改造后的供风系统是在保留原降压启动控制系统的基础上增加一套变频调速系统与原控制系统并联，形成的双回路控制系统。其特点是双控制回路互为备用可靠性高，设备检修时不用停机，**了生产的连续进行。关闭放风门，通过改变电机的转速来改变系统供风量，从而达到节能降耗的目的。 
    （2）为方便窑面操作人员控制风量，将变频器设置为端子控制，控制信号引至窑面，在窑面装一操作面板，通过操作面板便可控制风机的启停、调节供风量，操作人员根据煅烧工况，可随意调节风量大小。操作面板上安装有一转速表，可指示风机电机转速。
    3． 改造后用户受益
    （1）改善生产工艺。改造后可根据生产的不同阶段平滑地调节供风量，使保证了产品的质量。
    （2）改善生产环境。由于变频器可任意调节风机电机转速，因此可按所需风量准确调节风量，无须旁路放风，大大降低因排风引起的噪音，减少水泥粉尘污染。
    （3）减少设备维护工作量。由于变频器具有软起动功能，电机启动时，无大电流冲击，延长设备使用寿命，维护工作量大为减少。
    （4）节能降耗。改造后节电效显著，根据原设备及生产工艺状况，节电率可达15%-40%，一般6～12个月可收回全部投资，投资回收，综合效益可观。
    4． 螺茨风机变频器参数设定
 
                    
  
                       主控制室 

                       采用菱科LK600P系列变频器
三．立窑卸料系统变频改造
   1．工况分析
    为使水泥烧结过程"三平衡"（即加料、供风、卸料三平衡）机立窑生产者普遍选用滑差电机作为盘塔式卸料装置的动力。该电机在同等条件下运行较普通Y系统列电机多耗电20%而且调整特性软，带载能力差，在粉尘严重的水泥行业滑差头故障频频，维修困难，以多耗20%的电能，换来调整特性软，是很不合适的。目前该厂有卸料机2台，功率为22KW,转速1460转/r，额定电流为45A的滑差调速电机，实际运行的转速为400转/r，滑差调速电机属典型的通过转差率来调速的，随着转速的降低，转差率增大，由此引起的内转子转差功率增加部分，全部转变为热能损耗，系统效率显著下降。

 菱科LK600P系列 132KW 变频器
  2.改造方案
    将选粉机电机采用变频器拖动，根据水泥标号的不同，逐号试验出电机所需转速，将这些转速预置为变频器的多段速。在机旁设置一选号面板，面板上有变频器启停按扭，水泥选号按钮。变频器由端子控制，多段速所需的开关量由选号面板的按钮给出。
    3.造粉机变频器参数设定：
    4．用户受益
    （1）提高了使用的方便性。变频改造后只须按下提前预置的不同标号细度按钮，选粉机选出的粉粒就是您所需要的细度。
    （2）优化了生产工艺。变频改造后，可平滑调速，这样就可根据水泥标号及实际选粉细度的不同方便地调速电机，使选粉精度更高。做到了连续化、自动化生产，既节约了宝贵的时间又提率，
    （3）提高生产效率。变频改造后自动化程度、生产的连续性提高，降低了生产人员的劳动强度，综合效益明显