台达VE系列变频器在刚性攻丝的应用

摘要：台达VE系列变频器是台达针对机床、电梯、印刷、拉丝等方面推出的一款高档的变频器。特别是精确的单点、多点定位、强健的位置追随、突出的动态响应特点受到了数控中心厂家的青睐。

关键词：变频器、位置追随、定位

引言：

如今在CNC机床上所用的一种最常见的攻丝方法是“刚性攻丝”或称“同步进给攻丝”。刚性攻丝循环将主轴旋转与进给同步化，以匹配特定的螺纹节距需要。如果控制主轴的旋转和Z 轴的进给总是同步，那么攻丝的精度就可以得到保证。这种方法称为“刚性攻丝”。这时主轴的运行从速度系统变成位置系统运行。因此根据刚性攻丝的定义，我们可以得到：要实现刚性攻丝的功能，主轴驱动系统必须具备位置控制的功能，数控系统控制着Z轴的进给和主轴的位置。

一、台达VE系列变频器的介绍

VE系列变频器是台达针对数控加工中心的应用需求，而开发其相应的功能，从而非常适合在数控加工中心的应用。

1、高速版本的变频器可以达到3600HZ的稳定运转。

2、通过外部I/O点能够实现快速单点定位和多点定位，并且有专门参数调整定位特性曲线以及定位时间，实现方便。

3、通过专用参数调整达到快速加减速的实现，满足了快速响应的要求。
4、全新的PDFF控制，使增益的调整更加简单方便，易于掌握。
5、可以介绍模拟量和脉冲位置信号，从而实现了位置跟随的功能。

6、低速和高速频宽的自动调整，从而使其速度环和位置环的增益更加适合现场负载的需要。

VE系列变频器其恒张力控制功能，在印刷、拉丝行业都有很大的发展空间。能够实现：

1、张力闭环速度模式的张力控制方案

2、张力闭环轉鉅模式的张力控制方案

3、张力开环轉鉅模式的张力控制方案

二、台达VE变频器实现刚性攻丝的硬件框图

脉冲命令跟随的系统接线图如下：

台达VE系列模拟量的分辨率已经达到12BIT,模拟量输入接线图如下：

三、VE变频器的调试步骤

步骤1：V/F试运行 

步骤2：电机参数测量

步骤3：矢量控制

auto-tuning完成后，请检查相关参数。

     【05-05】→无载电流(大约是额定电流的30%-50%)
     【05-06】→Rs
     【05-07】→Rr
     【05-08】→Lm
     【05-09】→Lx

步骤4：执行惯量估测功能

步骤5：根据系统需要设定相关的变频器参数。  

四、VE配套的监控软件

VE系列变频器不仅仅性能卓越，而且提供了多种现场数据采集和波形采集的方式，可以不用示波器就能直接吧相关的运行数据呈现给客户，方便现场调试人员的调试和问题判断。

VFD-VE motor software 就是专门为VE配套的监控软件，也是一个很实用的数字示波器软件。通过该软件我们就可以很直观的看到相关的数据，从而更加判断VE系列变频器的不同凡响的性能。下图是在现场的波形，通过下面的波形我们可以很直观的看到，变频器的输出频率始终是跟随相应的数控系统的设定频率。随着频率的改变，其电流很运行相当的平稳。

五、结论

VFD-VE变频器是当前代表先进控制技术的杰作，尤其是类似伺服驱动器的超强性能，加上在大功率上比伺服驱动器价格有绝对的优势。因此是目前国内机床行业越来越受到业内人士的喜欢。同时加上中达电通的丰富的现场应用经验和快捷的服务体系，将是所有机床、印刷、拉丝行业的首选产品。

作者介绍

刘元刚  公司职位：技术工程师    主要从事变频器应用