变频器选用注意事项及在淬火机床上的应用

研究与探索

编辑︱姜菁︱E-mail:zhiyezazhi@https://www.wendangku.net/doc/0d5082572.html,

实践与探索

RESEARCH & EXPLORE 变频调速技术的基本原理是通过大功率电子开关器件及智能控制技术将电网的工频交流电经过整流、逆变等过程，将固定频率的交流电变为频率可调的交流电，用来拖动交流电动机，从而可以实现对电动机的无级调速。

一、选用变频器时的注意事项

选型时的注意事项：一是选择变频器时应以电动机额定电流值作为选择依据，电动机额定功率只作为参考；二是适当留有余量；三是必须充分了解其所驱动的负载特性；四是不应使风机、泵类负载超工频运行；五是选择变频器时，一定要注意其防护等级是否与现场情况相匹配。

运行时电磁干扰与安全运行的注意事项：一是变频器一般采用二极管整流，会在电路中产生谐波，这些谐波会引起电动机运行电流增大，功率下降等。必要时可以通过安装输入电抗器或直流电抗器抑制谐波。二是变频器是由ＰＷＭ调制方式控制逆变器工作的，由于逆变器中开关器件的开关速度很高，因此会产生谐波干扰，开关速度越快产生的干扰越大，干扰通常可分为传导干扰、感应干扰、辐射干扰三种。

二、变频器在淬火机床上的应用

某机械厂研发的８ｍ卧式淬火机床，主要针对６ｍ钻杆的淬火和回火。该钻杆两边的连接头部分，与钻杆体的直径不同，因此感应加热的时间也不同。针对此钻杆淬火和回火的特点采用变频器改变电机的转速，通过电动机拖动感应圈小车在机床上运行速度的快慢，来控制在钻杆上加热时间的长短。从而有效防止人为因素造成淬火工件的工艺误差。

该机床控制系统有三种方案，手动、机械自动、编程自动。

手动主要是在维修和对工件初期加热调试使用。通过手动感应圈可以在工件的任意部分停止，在工件任意部分实现连续加热。

机械自动是通过机床上可在任意位置的多个接近限位开关送出的通断信号，给变频器来改变感应圈在工件上加

热时间的长短。控制框图见图１。　

图１　控制框图

具体到钻杆加热是，感应圈小车在淬火机床上开始以５０　Ｈｚ的频率速度运行，当遇到第一个限位开关感应圈小车开始以３５　Ｈｚ的频率速度运行同时开始对工件加热，当遇到第二个限位开关感应圈小车从３５　Ｈｚ通过３０ｓ　增加到４０　Ｈｚ的频率速度运行，当遇到第三个限位开关感应圈小车又从４０　Ｈｚ通过３０ｓ递减到３５　Ｈｚ的频率速度运行，当遇到第四个限位开关感应圈小车停止运行同时也停止加热。

限位开关可以根据工艺要求随时改变位置，因此大大降低了现场员工操作的难度。感应圈小车运行图见图２。　

编程自动是通过变频器内部编制程序完成的。具体到钻杆加热是（图２）：　

图２

（１）设置第一段的运行频率是３５　Ｈｚ，运行时间３分

２０秒。

（２）　设置第二段的运行频率是３５　Ｈｚ增加到４０　Ｈｚ，所用时间２２秒。

（３）设置第三段的运行频率是４０　Ｈｚ，所用时间２７分９秒。

（４）设置第四段的运行频率是４０　Ｈｚ减少到３５　Ｈｚ，所用时间２２秒。

（５）设置第五段的运行频率是３５　Ｈｚ，运行时间３分２０秒。

该系统投入运行以后，通过变频器的精确控制，淬火工件达到了淬火工艺要求。

（作者单位：河北省张家口机械工业学校）

变频器选用注意事项及在淬火机床上的应用

文/张桂菊