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加工中心主軸電機(jī)Y/△轉(zhuǎn)換控制
2014-11-14  來源:數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)網(wǎng)  作者:毛永紅


     摘要:本文闡述了加工中心主軸電機(jī)Y/△轉(zhuǎn)換控制的目的、方法及錯(cuò)誤接線的分析和應(yīng)對(duì)措施。

 

     關(guān)鍵詞:Y/△轉(zhuǎn)換控制NC PMP 主軸放大器

 


       1、 Y/△接法轉(zhuǎn)換的目的

 

     三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí), 其起動(dòng)性能存在著起動(dòng)電流很大而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大兩方面的問題, 這恰恰不能滿足生產(chǎn)機(jī)械對(duì)異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能的要求起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要大, 以保證生產(chǎn)機(jī)械的正常起動(dòng)。縮小起動(dòng)時(shí)間,起動(dòng)電流要小,以減小對(duì)電網(wǎng)的沖擊。由三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的物理表達(dá)式分析知道, 在額定電壓下直接起動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī),起動(dòng)瞬間轉(zhuǎn)差率s=1,主磁通Φ1 ≈0.5ΦN ,功率因數(shù)cosφ很小,造成了起動(dòng)電流I2’相當(dāng)大而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Ts并不大的結(jié)果。一般地,盡管三相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)存在短時(shí)間較大的電流, 由于三相異步電動(dòng)機(jī)不存在換向問題, 而對(duì)于不頻繁起動(dòng)的異步電動(dòng)機(jī)是可以承受的; 對(duì)于頻繁起動(dòng)的異步電動(dòng)機(jī),只要限制每小時(shí)最高起動(dòng)次數(shù),也是可以承受的。但是,起動(dòng)電流過大,對(duì)電網(wǎng)沖擊大。使電網(wǎng)電壓降低,對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)的前端供電變壓器造成很大影響。使得變壓器輸入電壓下降幅度很大, 超過了額定值的允許偏差△=±10%或更嚴(yán)重。這樣,一方面反過來影響了異步電動(dòng)機(jī)本身, 由于起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Ts與電壓U1 的平方成正比,導(dǎo)致Ts下降更多,當(dāng)負(fù)載較重時(shí),異步電動(dòng)機(jī)將不能起動(dòng);另一方面,影響由同一臺(tái)供電變壓器供電的其它負(fù)載,如電燈會(huì)變暗,用電設(shè)備失常,重載的異步電動(dòng)機(jī)可能停轉(zhuǎn)等。因此,要求設(shè)計(jì)容量較大的供電變壓器。

 

     綜上所述, 三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的情況只適應(yīng)于供電變壓器容量較大, 電動(dòng)機(jī)容量小于7.5kW的小容量鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。對(duì)于大容量鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)和繞線式異步電動(dòng)機(jī)則要利用各種辦法來降低啟動(dòng)時(shí)的電流,加大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。這時(shí)便可利用電機(jī)的Y/△轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟動(dòng)。

 

        2 、起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的分析和計(jì)算

 

起動(dòng)電流(相電流)之比:

3 Y/△接法轉(zhuǎn)換控制電路
 

圖1 Y/△轉(zhuǎn)換控制電路


低速時(shí),KM1閉合,KM2斷開,電機(jī)狀態(tài)為Y型接法,轉(zhuǎn)速上升后,KM1斷開,KM2閉合(KM1斷開在KM2閉合之前)。

4 錯(cuò)誤接線的分析

U、V、W懸空,電機(jī)不轉(zhuǎn)


   
    
   

V相懸空,電機(jī)缺相運(yùn)行

 

        5 、加工中心系統(tǒng)Y/△控制方案(以東風(fēng)設(shè)備制造廠加工中心為例)

 

  

NC與PMP通訊,通過接觸器的關(guān)斷,控制Y/△轉(zhuǎn)換、開關(guān)狀態(tài)等。NC與主軸放大器通訊,通過主軸放大器控制主軸。

主軸放大器直接控制主軸。通過編碼器反饋主軸位置、溫度、速度等。當(dāng)速度到達(dá)轉(zhuǎn)換臨界值時(shí),NC向PLC發(fā)出轉(zhuǎn)換指令,PMP執(zhí)行裝換動(dòng)作。

 

      6、 接線分析

 

     在拆換之前一定要標(biāo)記號(hào)線號(hào), 避免更換的時(shí)候出現(xiàn)不知道那根線接那根線的情況。若不小心弄錯(cuò)或忘記標(biāo)記線標(biāo), 可以按照以下步驟來進(jìn)行:

(1) 用萬(wàn)用表對(duì)6根線一對(duì)一測(cè)量,確定出3組電阻相同線即為電機(jī)3相線圈。
(2) 對(duì)選出的3組線分別標(biāo)記:x—a y—b z—c。
(3) 測(cè)量出三相動(dòng)力線X、Y、Z。
(4) 按照錯(cuò)誤接線的分析(4)所示接法一一對(duì)應(yīng)的進(jìn)行連接。

 

       7 、結(jié)束語(yǔ)

 

      電機(jī)啟動(dòng)時(shí)為了降低啟動(dòng)電流, 加大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩,達(dá)到順利啟動(dòng)的目的,我們一般通過Y/△轉(zhuǎn)換控制來實(shí)現(xiàn)。

 

      在平常日常維護(hù)時(shí),只有進(jìn)行深入剖析,徹底弄清楚工作原理,我們才能胸有成竹;只有掌握了機(jī)床關(guān)鍵部件的維修方法,遇到突發(fā)故障時(shí),我們解決問題才能有的放矢、游刃有余。

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