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进口数控内外螺纹磨床的电气改造――交流

进口数控内外螺纹磨床的电气改造――交流

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 进口数控内外螺纹磨床的电气改造父流变频器交流伺服系统在旧设备改造中的应用东风汽车传动轴有限公司杨少强为了加快新产品的开发及提高产品质量在汽车工业的零件加工中大量使用了教控设备。绞多年运行,设备已进入故障多发期,经统计百分之九十的故障发生在,控系统的外设,数控系统主板的故障相对较少。本着降低设备改造成本,发挥设备最大经济效益保留了性能稳定可靠维修资料较为齐全的FANUC3MC,控系统,将设备的直流,服系统及其直流电机全部改造成为交流伺服系统普通交流电机或交流伺服电机。两台设备十多年没有机械和电气大修,只是结合改造进行项目修理,实践证明这种改造是卓有成效的。

  东风汽车传动轴有限公司由1986年引进了两台内外数控螺纹磨床,机床由英国系统,主要用于加工汽车循环球转向器的螺杆向母。

  此两台内外数控螺纹磨床经过几年正常运转后,先后发生故瘅。故障现象开机后屏幕显电机过流,打开电柜,检,电机伺服放大器模块,故障显极管区的,红灯亮,故障原因分析该机床工作台驱动采用英国直流伺服单元以及直流电机。因为加工工艺的窬要,每加工个零件,工作台要往复运动十多次。由于直流电机所固有的缺点,经多年频繁的正反转,碳刷及整流子磨损严重,曾多次更换碳刷及修磨整流子,以应付生产。最终因电机整流子击穿,致使直流伺服单元模块过流报警。

  交直流伺珉电机特性分析因为两台内外数控螺纹磨床引进较早,采用的是永磁直流电机,这种电机有定的优点。由于永破直流伺,电机能在较大过载转矩下长期地工作以及电机的转子惯量较其他直流伺服电机都大,因此它能直接与丝杆相连而不需中间传动装置,而且,因为无励磁回路损耗,所以它的外形尺寸寸比其相类似的励磁式直流电机小。它还有个特点,是可在低速下运转,如能在1甚至在0上,下平稹的运转。

  但直流电机却存在些固有的缺点,如它的电刷和换向器易磨损,需赛经常维护;由于换向器换向时会产生火花,使电机的最高转速受到限制,也使应用环境受到限制;而且直流电机的结构复杂,制造困难,所以铜铁材料消耗大,制造成本高。

  近年来,世界各国都在致力于交流电机传动系统的研究。随着转差频率控制,矢量变换控制和直流转矩控制等新的交流调速理论的诞生;以01和010为代的,近于理想的自控式大功率开关器件的制造成功;微型计箅机计微型计算机控制技术的发展;目前,高性能的交流调速系统,伺服系统已研究制造出来,正逐步取代直流伺服系统,这种发展趋势日益明显。

  交流电动机和直流电动机比较具有结构简单制造方便运行可靠坚固价格低廉等系列优点,特别是和同容量的直流电动机相比,交流电动机的重量约为直流电动机的半,而其价格仅为直流电动机的3.般来讲,在同样的体积下,交流电机的输出功率可比直流电机提高70,另外,交流电机的容量可以比直流电机造的大,达到最高的电压和转速。但是,异步电动机也有些缺点,最主要的是不能经济地实现范围较广的平滑调速;必须从电网吸取滞后的励磁电流,使电网功率因数变坏。

  交流伺服电机的机械特性比直流伺服电机的机械特性要硬,其直线更为接近水平线,另外断续工作的范围更为扩大,尤其是在速区域,这有利于提高电机的加减速能力。针对台,控磨床的直流电机在机床各部位的工作情况,我们采用了不同的方案进行,改造姑13705金剐石滚轮修正器驱动系统印剧绕组直班电动机的外形为扁圆形,电机的定子为强力的永磁磁钢,电机的电柩为印刷绕组呈圆盘状,碳刷由倒面引人。所以,它具有体积小,长度短,电枢惯性小,低速运行平稳,调速性能好,结构简单等特点,在国外机床上已得到广泛的应用。

  河13705外螺纹磨床主要是把此种电机用于金刚石滚轮修正器往复运动的驱动上,出现直流驱动模块过电流报替,经判断是印刷绕组直流电机报警,拆开电机后,发现经过长期频繁的正反向运动,电机电枢盘状的印刷电路部分已磨穿。经了解,西安微电机研究所也曾小批量生产印刷绕组直流电机,但是技术数据与要求的相差甚远。重新订制,价格昂贵,加工周期比较长。

  对金刚石滚轮修正器的工作过程进行分析它主要由印刷绕组直流电动机的旋转运动,通过螺杆螺母传动变为直线运动,然后再通过拔叉及棘轮装置,使金刚石滚轮上下移动。其修正的精度取决于机械的棘轮装置,与电机的关系不大,但它要求电机的转动惯量要小。而交流变频调速装置控制的交流电机正好具有如此的特性。交流变频装置具有设定加减速时间的功能,只要合理地选择好适当的参数,就能使电机较正确地启停,因当时厂里尚无小功率的交流变频器,只得选用53,5,552,5.5人的变频调速器为了防止意外趄程故障,增设了个无敝点接近开关,在移动的螺母端加上个撞块,万由于某程原因而超程,中间继电器1动作,其常开触点接通变频器的财,gt;端,是电动机急停制动,以免损坏机械装置。

  所选择的交流电机为人0274.功率是250评,电流较小,而5久05.5艮入变频器内部的电子保护电路最小输出电流限幅为25,故起不到保护的作用,所以在交流电机电路上装自动空气开关,乃20 1锾以保护电机和变频装置。

  驱动装置改造后,金刚石滚轮修正的工作效率及精度均保持了原设备的水平。

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