Falownik do wrzeciona

Falownik do wrzeciona

Posted By: Krzysiek Published: 21/11/2022 Times Read: 610 Comments: 0

Falowniki do elektrowrzecion 


Silniki wrzecion do obrabiarek wymagają stabilnego sterowania prędkością. Zastosowanie przemienników częstotliwości prądu zasilania umożliwia sterowanie prędkości obrotowej silnika indukcyjnego.

Częstotliwość prądu zasilającego silnik elektrowrzeciona jest znacznie wyższa od częstotliwości napięcia zasilającego, wynoszącej w Polsce 50Hz.

Częstotliwość sterowania silnikiem indukcyjnym elektrowrzecion oscyluje od kilkuset Hz do kilku kHz.

Falowniki do wrzecion generują na silnikach wysoką prędkość obrotową. Taki stan rzeczy owocuje koniecznością implementacji specjalnych rozwiązań ślizgowych lub wysokoobrotowych łożysk tocznych.

Ponadto zmieniając prędkość obrotową silnikom zasilanymi falownikiem nieodzowne jest zastosowanie obcego chłodzenia.

Zazwyczaj w obrabiarkach CNC stosuje się układ wymuszonego obiegu cieczy. Elektrowrzeciona chłodzone cieczą i zasilane falownikami mogą pracować od bardzo niskich do bardzo wysokich prędkości  obrotowych.

Stosunek prędkości obrotowej do strat momentu jest bardzo niskie. Zapewnia to zastosowane sterowanie wektorowe. 


Konstrukcja falownika 

 Falowniki obsługujące elektrowrzeciona przeważnie mają konstrukcję kompaktową.

Mają układ zasilania wyposażony w prostownik, filtry, zabezpieczenia (to występuje przy zasilaniu prądem przemiennym).

Później bez względu czy zasilany człon mocy jest z wewnętrznej, "własnej" szyny DC czy ze wspólnego zasilacza, zasilanie DC ląduje w układzie mostka z tranzystorami IGBT. Są to wysokiej mocy tranzystory Mosfet zamknięte zazwyczaj jako 6 elementowy zespół w wspólnej obudowie.

Taki układ ma swój układ sterowania w postaci mikroprocesora z odpowiednią ilością kanałów wejściowo/wyjściowych oraz komunikacyjnych.


Stosowanie falownika do wrzecion

Niewątpliwą zaletą jest płynnie regulowana aktualna wartość prędkości. Stosunek częstotliwości zadanej do aktualnej poprzez zastosowanie falownika ze sprzężeniem zwrotnym jest zawsze równy. Dba o to wewnętrzny Encoder zamontowany na wale silnika i sprzężony jest z systemem sterowania przekazując informację o prędkości obrotowej czy pozycji. Tego typu informacje przydają się np. podczas gwintowania. Silnik indukcyjny posiada Enkoder, zaś przemiennik koryguje parametry tak, aby częstotliwość wyjściowa utrzymała wartość prędkości obrotowej.

Należy pamiętać również o tym, że przemiennik częstotliwości to nie wszystko. Aparat poprzez częstotliwość przełączania tranzystorów generuje duże zakłócenia elektromagnetyczne. Dlatego bardzo istotną rzeczą jest stosowanie odpowiednich filtrów czy dławików. 

Nieodzowną rolę grają również przewody zasilające wrzeciona. Bezwarunkowo muszą być w oplocie ekranującym, a im gęściejszy oplot tym lepiej eliminuje zakłócenia.
blog

Jaki falownik do wrzeciona?


Rynek przemysłowy oferuje wiele przemienników częstotliwości. Elektrowrzeciona wymagają jednak szczególnego traktowania. Falowniki muszą być przystosowane do generowania dużej prędkości obrotowej silnika indukcyjnego. Częstotliwość prądu musi wynosić co najmniej kilkaset Hz.

Falownik serii MS300 Delta Electronics posiadają wersję High Speed generującą częstotliwość wyjściową do 1500Hz, zaś standardowe przemienniki do 599Hz. Tak duża częstotliwość może wygenerować w uzwojeniach silnika pole wirujące mogące rozpędzić wał do kilkudziesięciu tysięcy obrotów.
blog
Ponadto przemiennik częstotliwości MS300 ma szereg przydatnych funkcji np.:

  • Zabudowany moduł hamowania,
  • Małe gabaryty,
  • Zintegrowany sterownik PLC,
  • Licznik do 33kHz,
  • Obsługę zarówno silników asynchronicznych IM , jak i silników synchronicznych PM,
  • Zabudowany port RS485 z Modbus,
  • Możliwość rozbudowy o opcjonalne karty komunikacyjne CANopen, PROFIBUS DP, DeviceNet, MODBUS TCP, EtherNet/IP, EtherCAT, PROFINET,
  • Moduł bezpieczeństwa STO SIL2,
  • Demontowany panel obsługi z możliwością przeniesienia na szafę sterowniczą.

Tags: elektrorzeciona, falownik wrzeciona, falowniki do elektrowrzecion