设计变频调速系统的优化方法

6.3.4.1 变频器的选择

1.变频器的容量

考虑到车床在低速车削毛坯时，常常出现较大的过载现象，且过载时间有可能超过1min。故所选变频器的容量比正常的配用电动机容量加大一档。

今选择S_N=6.9kVA（配用P_MN=3.7kW电动机）的变频器，额定电流I_N=9A。

2.控制方式的选择

1）根据用户要求，不考虑增加转速反馈环节；

2）最低工作频率为12.5Hz，并不很低。

所以，选择V/F控制方式或无反馈矢量控制方式均可。

6.3.4.2 变频器的功能预置

1.频率给定方式

该车床原有的调速装置是由一个手柄旋转9个位置（包括0位）控制4个电磁离合器来进行调速的。为了防止在改造后操作工因不熟悉而误操作，用户要求调节转速的操作方法不变。同时，用户不希望增加PLC。故采用电阻分压式给定方法，如图6-14所示。其中，各档电阻值的计算应能使各档的转速与改造前相同。

图6-14 变频器的频率给定

2.基本频率与最高频率(www.xing528.com)

（1）基本频率

基本频率是和额定电压相对应的，故预置为50Hz。

（2）最高频率

最高频率是和最大给定信号相对应的，由表6-3可知，最高运行频率为104Hz，故最高频率预置为110Hz。

3.U/f比（转矩提升）

预置方法如下：使车床运行在最低速档，按最大切削量切削最大直径的工件，逐渐加大U/f比，直至能够正常切削，然后退刀，观察空载时是否因过电流而跳闸。如不跳闸，则预置完毕。

4.升、降速时间

考虑到车削螺纹的需要，将升、降速时间预置为1s。由于变频器容量已经加大了一档，升速时不会跳闸。为了避免降速过程的跳闸，将降速时的直流电压上限值预置为680V（过电压跳闸值通常>700V）。与此同时，升、降速都预置了防止跳闸（防失速）功能，当升速电流或降速时的直流电压超过上限值时，变频器将自动延长升、降速时间，以防止跳闸。

5.过载保护

变频器的电流取用比

在变频器的热保护功能中，将保护电流的百分数预置为55%。

上述改造方案已经在十台车床上工作了20余年，运行良好。