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行业案例 | FR500系列变频器在冲床上的运用

发布日期:2024-11-08 15:03:50发布人:孚瑞肯电气阅读次数:157次

国内金属材料的加工目前主要还是以冲压为主,所以相对而言冲压加工在国民经济各个领域扮演着不可小看的角色,而且其应用范围也是相当广泛。例如机械、农机、化工、医疗器具、电子电工及航空、军工、邮电、交通等领域都有冲压加工。 

冲床就是一台冲压式压力机。在国民生产中,冲压工艺相对于传统机械加工来说,有节约材料和能源,效率高,对操作者技术要求不高及通过各种模具应用可以做出机械加工所无法达到的产品这些优点。高速冲床是一种高效、高精度及自动化程度高的冲压设备。一般用于生产数量比较大,产品精度要求比较高冲压件。

冲床机械原理是曲柄滑块机构,其将圆周运动转换为直线运动拖动滑块(上模板)上下移动.冲压模的开合使夹在中间的板材产生塑性形变。变频器驱动电机拖动曲轴转动。主要零部件有:床身部分、离合器、滑块、传动带、操纵杆。

①由电机带动飞轮、飞轮通过轴与小齿轮带动大齿轮、大齿轮通过离合器带动曲轴,曲轴带动连杆使滑块工作。滑块每分钟行程次数及滑块的运动曲线都是固定不变的。

②压力机基本可分为床身部分、工作部分、操纵部分及传动部分,各部分所有构件均安装于床身上。

③车间压力机均属板料冲压的通用压力机,可实现各种冷冲压工艺,如冲、弯曲、浅拉伸等。

冲床的主要划分方式以冲压力的吨位来区分,具体划分有:按照速度划分分为,高速冲床、慢速冲床、单行程冲床;按照结构划分分为,C型冲床、龙门冲床、多轴冲床;按照控制划分分为,手工冲床,变频冲床,伺服冲床。

曲轴做圆周转动拖动滑块做下冲和上拾两个运动,两个运动的负载特性不同。冲床负载变化大,电流波动大、直流电压变化大。

冲床下冲(轻载):利用飞轮的大惯性冲压工件,此时马达工作于发电机状态,通过变频器产生反升电压,造成直流电压升高。

冲床上升(重载):点击借助飞轮下冲的惯性拖动滑台上升,大惯性负载,负载较重,工作电流急剧上升。

调速范围宽

由于加工刀具、被加工材质以及对零件加工要求的不同,为保证在任何情况下,都能得到最佳切削条件,这就要求传动系统必须具有足够宽的调速范围。同时,在不同转速下又有具体的要求:高速下,要求速度稳定,尽可能提供主轴电机的最大功率,即恒功率范围要宽;低速下,要求提供大转矩输出,以满足重切削的要求。

速度控制精度高

为保证冲床的加工精度,一般都要求传动系统具有较高的速度控制精度,由负载变化引起的动态降速小。若动态降速大,会严重影响工件加工的精度。

加减速时间短

冲床要求加减速时间短,有良好的快速响应特性。变频器加减速时间短,可提高冲床加工工件的效率。

低频大力矩

低频力矩大,能满足冲床在低速下的重冲击要求。

变频器需要拥有超强过载能力和专用功能,打到负载突变、离刹冲击、单行程冲击、停机在启动的效果。

负载突变能够满足机械上制造大盘径飞轮以增加惯性、变频器电流波动和电压变化的要求;离刹冲击能够满足离合器闭合瞬间试运行中的电机负载突然平方倍增长,拥有超强过载能力的要求;单行程冲击能够满足单行程电动离刹合闸测试模具闭合效果,超大过载电流,过励磁功能的要求;停机再启动能够避免变频器断电停机后大惯量飞轮需要长时间才能停止转动的情况,并且满足停电停机功能、转速追踪再启动的要求。

出于安全考虑,在操作工对滑台和模具进行手动操作时须使变频器断电。频繁上下电会对变频器内部的电解电容产生损伤。电流矢量控制,面对负载需求如此复杂的冲床设备,我们需要矢量变频器。

根据现场工况及电机技术参数,我司经实地考察为本现场配备FR500系列高压变频器2台,并分别配备一拖一自动旁路系统,实现变频器故障时自动旁路掉变频器系统,切换到工频运行,保证生产的安全连续性。

采用孚瑞肯变频器调速系统,行程速度可调、冲压频率高、噪声小,并且速度稳定,零误差,适合多种冲压工艺等特点。

多种灵活的控制方式满足各种不同复杂工况要求。

孚瑞肯FR500系列采用矢量控制响应快速,低频力矩大、各频率段输出平稳,转矩动态响应快、稳速精度高。过载能力达到180%,启动转矩0.5HZ可输出150%,可保证冲床可靠稳定地运行。在冲床离合器闭合瞬间,输出频率稳定无波动。

改造后的冲床设备采用动态平衡系统,把冲床的振动减小到极点,从而确保冲压产品的精度。结构采用独立风道设计,风扇可自由拆卸,散热性好。


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