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        力矩電動(dòng)機(jī)初次安裝使用的調(diào)試

        2015-12-06 09:13:37秦川機(jī)床工具集團(tuán)股份公司技術(shù)研究院陜西寶雞721009
        金屬加工(冷加工) 2015年24期
        關(guān)鍵詞:調(diào)試系統(tǒng)

        ■ 秦川機(jī)床工具集團(tuán)股份公司技術(shù)研究院 (陜西寶雞 721009) 袁 煒

        力矩電動(dòng)機(jī)初次安裝使用的調(diào)試

        ■ 秦川機(jī)床工具集團(tuán)股份公司技術(shù)研究院 (陜西寶雞 721009) 袁 煒

        本文介紹了力矩電動(dòng)機(jī)的工作原理、分類以及應(yīng)用場合。以西門子1FW6系列力矩電動(dòng)機(jī)和西門子SINUMERIK S120驅(qū)動(dòng)為例,介紹了力矩電動(dòng)機(jī)初次安裝使用中的調(diào)試要點(diǎn),以使西門子力矩電動(dòng)機(jī)與SINUMERIK S120驅(qū)動(dòng)能夠更好地結(jié)合使用。

        力矩電動(dòng)機(jī)是一種具有軟機(jī)械特性和寬調(diào)速范圍的特種電動(dòng)機(jī)。這種電動(dòng)機(jī)的軸不是以恒功率輸出動(dòng)力而是以恒力矩輸出動(dòng)力。力矩電動(dòng)機(jī)包括:直流力矩電動(dòng)機(jī)、交流力矩電動(dòng)機(jī)和無刷直流力矩電動(dòng)機(jī)。當(dāng)負(fù)載增加時(shí),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速能自動(dòng)地隨之降低,而輸出力矩增加,保持與負(fù)載平衡。力矩電動(dòng)機(jī)具有低轉(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)矩、過載能力強(qiáng)、響應(yīng)快、特性線性度好及力矩波動(dòng)小等特點(diǎn),可直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載省去減速傳動(dòng)齒輪,從而提高了系統(tǒng)的運(yùn)行精度。

        1. 回轉(zhuǎn)環(huán)型力矩電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)分析

        隨著NC機(jī)床的不斷發(fā)展,對于回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置需求日益增多。西門子公司的子公司——直線電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)公司為滿足這種趨勢,開發(fā)出了一種回轉(zhuǎn)環(huán)型力矩電動(dòng)機(jī)1FW6系列(無框架內(nèi)置式)回轉(zhuǎn)環(huán)型力矩電動(dòng)機(jī)(見圖1)。

        圖 1

        該電動(dòng)機(jī)包含以下主要部件:

        (1)定子:包含了一個(gè)鐵芯和一副三相繞組。繞組是鑲鑄的,是為了更好地消除熱膨脹。電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)有液體冷卻系統(tǒng),此冷卻系統(tǒng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)外徑的大小而分為冷卻水套(Cooling Jacket)和集成冷卻(Integrated Cooling)兩種。

        (2)轉(zhuǎn)子:這是電動(dòng)機(jī)的反應(yīng)部件。它包含一個(gè)圓柱形的空心的永磁鋼軸。

        (3)冷卻系統(tǒng)連接器:用于并聯(lián)內(nèi)部冷卻系統(tǒng)和聯(lián)接外部冷卻系統(tǒng)。

        (4)電氣接口:用于連接數(shù)控系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)模塊和溫度保護(hù)模塊。

        我們就以西門子1FW6系列力矩電動(dòng)機(jī)為例,來介紹一下力矩電動(dòng)機(jī)在西門子公司S120驅(qū)動(dòng)上的初次安裝和使用。

        2.力矩電動(dòng)機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)的連接

        如圖2所示,電動(dòng)機(jī)動(dòng)力電纜連接至數(shù)控系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)模塊的功率輸出接口;電動(dòng)機(jī)溫度電纜連接至外部編碼器模塊SME12x

        圖 2

        (本文以SME120為例);通過外部編碼器模塊SME120上可以在電氣柜外部連接一個(gè)直接測量系統(tǒng),SME120會(huì)求出測量系統(tǒng)的值,并將求出的值轉(zhuǎn)換為DRIVE-CLiQ信號(hào);SME120的輸出端連接到數(shù)控系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)模塊的相應(yīng)接口。

        3. 調(diào)試準(zhǔn)備

        開始調(diào)試前、斷電的情況下,做如下檢查:

        (1)冷卻回路:請確保冷卻回路和冷卻液都滿足“冷卻”的要求,并確保冷卻回路功能正常。

        (2)機(jī)械:①軸必須能在整個(gè)旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。②在電動(dòng)機(jī)并聯(lián)時(shí),電動(dòng)機(jī)的安裝、定子和轉(zhuǎn)子的安裝位置必須依據(jù)安裝圖樣,并符合力矩電動(dòng)機(jī)選型手冊的規(guī)定。③如果在“懸掛軸(嚴(yán)重失衡)”上進(jìn)行了配重,則必須確保該配重功能正常。④如果配備了抱閘,必須確保抱閘功能正常。⑤如果存在運(yùn)行范圍限制,必須在旋轉(zhuǎn)范圍的兩端配備機(jī)械限位擋塊,并擰緊擋塊。⑥可移動(dòng)的電纜必須按規(guī)定放置在牽引鏈中。

        (3)測量系統(tǒng):①測量系統(tǒng)。確定光柵的類型(增量式或絕對式)、光柵的刻線及光柵的零脈沖等。②確定正的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)方向。必須確定測量系統(tǒng)正的計(jì)數(shù)方向,必要時(shí)必須逆轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)方向。

        (4)布線:①必須按照相序“UVW”(順時(shí)針旋轉(zhuǎn)磁場)正確連接功率模塊。②必須連接保護(hù)接地線。③屏蔽層必須接地。④正確連接溫度傳感器。

        4. 上電調(diào)試

        做完以上四個(gè)方面的檢查,進(jìn)行初次上電調(diào)試:

        (1)限制電動(dòng)機(jī)電流。

        (2)將轉(zhuǎn)速極限設(shè)置到最小值。

        (3)檢查最終位置。

        (4)換向設(shè)置(利用轉(zhuǎn)子位置識(shí)別功能確定力矩電動(dòng)機(jī)的換向角)。

        5. 電動(dòng)機(jī)優(yōu)化

        在做完電動(dòng)機(jī)的換向設(shè)置后,可進(jìn)行電動(dòng)機(jī)優(yōu)化。

        在力矩電動(dòng)機(jī)可以正常轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下,就可以根據(jù)機(jī)床的實(shí)際情況,對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行優(yōu)化和零件加工。

        至此,力矩電動(dòng)機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)的連接和調(diào)試基本完成。

        20150828)

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