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台达变频器M系列在车床主轴上的应用
一、台达变频器特点的介绍
1．体积小，属于迷你型产品，占用控制柜空间较小；
2．控制方式为正弦波SPWM（提供无速度反馈矢量控制），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150%以上；
3．载波频率范围0-15KHz，减小电机的电磁噪音；
4．提供标准的0-10V模拟量接口（输入阻抗47Kohm，输出阻抗250Kohm），能够与大多数数控系统接口兼容，通用性强；
5．过负载能力强，150%以上额定输出电流超过一分钟；
6．提供多功能的输出端子信号，例如零速信号，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；
7．自动转矩补偿，满足机床主轴在低速情况下的加工需求；
8．提供三组异常纪录，供维修人员从侧面了解机床主轴实际的运行状况；
9．电机参数自动整定功能，在线识别电机参数，保证系统的稳定性。
二、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VFD037M43，制动电阻400W
如图1：
台达变频器AVI/GND端子提供与数控系统速度模拟量，AVI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。M0/M1/GND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FWD或者反转REV，来驱动中间继电器，中间继电器的常开接点接入变频器M0/GND或者M1/GND，从而控制变频器的正反转。
在参数调整过程中，需要注意：
1．P00参数为选择主频率输入设定来源，设置为模拟信号0-10V输入（1）；
2．P01参数为运转信号来源设定，设置为外部端子信号控制（2）；
3．P03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0-3500rpm范围内调速，将机械减速比这算进去以后，此参数需要设置为184HZ；
4．P04和P05按照电机铭牌设置，P04=50Hz，P05=380V；
5．P10和P11为加速时间和减速时间，根据客户的要求，P10=5S，P11=5S；
6．P105为控制方式的选择，需要选择矢量控制，P105=1；
特别需要注意，由于矢量控制需要提供电机参数（阻抗），变频器提供电机参数自整定功能P103，选择P103=2，通过面板运行键，变频器会自动运行。自动运行过程中，除了计算出电机参数以外，还能够检测出空载电流，这几个参数对于矢量控制能够表现出较高的性能非常重要，这个过程会持续十几秒钟时间。在执行自整定功能前，一定要确认电机侧是否没有任何连接，包括减速皮带。
三、调试结果
测试结果如下：
从上表可以看出在恒转矩输出的频率段（0-50Hz），矢量控制的空载电流几乎只有VF控制的一半，负载时电流也比VF小一些；而且负载切削时，VF控制在初期有很明显的速度下降，而且空载速度和负载速度有比较大的差值。而相对于矢量控制，主轴转速初期虽然也会有下降，但是下降值较小，并且速度会很快回升，空载速度和负载速度相差不是很明显。经过上面的调试，相比较原来的VF控制，性能有了很大的改善，无论从空载电流，低速力矩，还是速度的变化，效果都是非常明显的，完全能够满足数控机床的需求。
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