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摘要: 壓力機具有用途廣泛，生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，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(chǎng)壓力機上的應用，V560系列變頻器卓越的矢量控制性能能滿(mǎn)足壓力機快速加減速、快速正反轉切換工藝要求。
關(guān)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(guò)傳動(dòng)機構帶動(dòng)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(lèi)。
        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(dòng)機構，并靠螺旋傳動(dòng)飛輪的正反向回轉運動(dòng)轉變?yōu)榛瑝K的上下往復運動(dòng)的鍛壓機械。啟動(dòng)時(shí)，滑塊從起始位置快速加速到指定速度，快接近工件時(shí)，飛輪失去控制，自由減速，存貯在旋轉飛輪的動(dòng)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(kāi)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
        數控電動(dòng)螺旋壓力機運行時(shí)，電機帶動(dòng)滑塊運動(dòng)，大齒輪有足夠的慣量，起著(zhù)飛輪儲能的作用。輸入啟動(dòng)信號后，電機由靜止狀態(tài)經(jīng)小齒輪、大齒輪帶動(dòng)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(shí)，利用大齒輪儲存的動(dòng)能作功，使制件成形。大齒輪釋放能量后電機立即帶動(dòng)大齒輪反轉，返回一定轉角后，電機進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)，由電動(dòng)機轉為發(fā)電機，使大齒輪帶動(dòng)滑塊回到預先設置的位置。

 圖1  工作原理圖

三、系統控制方案
1、系統配置
        主電機：三相八極異步電動(dòng)機，額定功率18.5KW，轉速范圍50-750r/min；
        驅動(dòng)器：四方V560-4T0220；
        其他：臺達PLC，威倫觸摸屏，接近開(kāi)關(guān)，其他線(xiàn)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（參考值）：

4、方案介紹：
        本方案的關(guān)鍵在于變頻器的性能與參數設置，螺旋壓力機對變頻器具有以下的幾個(gè)核心要求：
        （1） 快速加減速；
        （2） 快速正反轉，正反轉切換時(shí)無(wú)死區；
        （3） 抗大慣量負載沖擊能力強。
        針對螺旋壓力機的工藝特點(diǎn)，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(diǎn)：
     過(guò)載能力強，150%額定電流可持續60S；180%額定電流可持續2S；
     調速范圍寬，穩速精度高；
     動(dòng)態(tài)響應快，可以實(shí)現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(dòng)力矩。
     獨有的過(guò)壓過(guò)流調節器功能，可完美解決大慣量負載的沖擊問(wèn)題；
5、系統方案優(yōu)點(diǎn)：
      （1）安全性高，可靠性強：與傳統的繼電器接觸器控制相比，PLC與變頻控制使系統的安全性大大增強；
      （2）控制性能優(yōu)異：優(yōu)異的矢量控制算法可以實(shí)現快速的轉矩響應時(shí)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(guò)快速加減速，大大的縮短工作周期時(shí)間；
      （5）操作簡(jiǎn)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(dòng)控制系統，只用腳踏開(kāi)關(guān)啟動(dòng)，自動(dòng)完成整個(gè)打擊過(guò)程。
四、小結
        螺桿壓力機要求主電機在低轉速時(shí)大轉矩輸出，否則在提升時(shí)出現扭力不足的現象；并且需要有快速加減速能力，實(shí)現在較短的行程內產(chǎn)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(kāi)環(huán)矢量、轉矩控制、V/F等多種控制算法，優(yōu)異的驅動(dòng)特性，保證主電機能快速加減速和快速正反切換，完全滿(mǎn)足螺旋壓力機的工藝要求特性。目前已有數十套設備成功應用在山東淄博某加工廠(chǎng)，得到了客戶(hù)的好評。