1    引言

      在機械制造業中，用普通機床加工復雜的零部件或具有較高精確度的批量產品時，需要熟練的技術工人手工操作來完成，這種效率低下的傳統加工方式已無法滿足現代制造業的需求。隨著計算機技術的飛速發展，先進的加工中心和數控機床應運而生，逐漸成為主流的工具機床。日立公司生產的SJ系列無速度傳感器矢量型變頻器以其獨特的性能和優越的性價比，在加工中心和數控機床上的應用迅速崛起，現以華中世紀星HNC-21數控系統為例，對日立變頻器的配置、系統聯接、機械性能等實際應用研究介紹如下。

2    數控機床的變頻器配置

      在機床的調速系統中，傳統復雜的齒輪箱式分級調速方式，在數控機床中得到極大的改進，采用更為先進的變頻無級調速方式。對于1.5kW三相交流電動機，選配日立無速度傳感器矢量控制SJ100系列和日立工程型無速度傳感器矢量控制SJ300系列022HFE變頻器，能獲得高達200%的高啟動轉矩，實現在線和離線電機參數自動識別，低速時轉速波動大幅度減小，保證了系統的穩定性和精確度。與華中數控世紀星HNC-21組成的數控系統，采用內置式PLC，總線I/O結構，由Y[28]和Y[29]帶符號位雙字節數字量D/A轉換，形成變頻主軸的頻率命令，采用MDI編程設定，使調試和參數匹配更易于實現。

3    數控機床的變頻器聯接

      日立變頻器與華中世紀星HNC-21數控系統的聯接如附圖所示。

附圖 日立變頻器與華中世紀星數控系統的聯接圖 

      日立變頻器提供了控制變頻器頻率輸出值的模擬輸入端口。模擬輸入端子組包括位于控制連接器上的[L]、[OI]、[O]和[H]等端子，其中[O]用于輸入電壓，[OI]用于輸入電流。所有的模擬輸入信號必須使用模擬地[L]。

      日立變頻器與華中世紀星HNC-21數控系統聯接時，需要使用[O]和[L]端子作為變頻器的頻率命令的輸入信號。對于變頻器的邏輯控制連接，根據數控機床的工藝要求，采用獨立的邏輯輸入端子1和端子2作為變頻主軸的正轉、反轉和停止信號，[P24]端子為邏輯輸入提供+24V直流電源，最大電流為300mA。實際使用中，注意[P24]端子禁止與[L]端子短路。

      日立變頻器與華中世紀星HNC-21數控系統聯接后，檢查其正確性，同時對變頻器的基本參數和擴展參數進行設置并核查。其中頻率命令參數A01設置為01，選擇端子控制；運行命令參數A02設置為01，亦選擇端子控制。加速曲線F02設置為3s，減速曲線F03設置為3s。基頻參數A03設置為50Hz，最大頻率參數A04設置為200Hz，完成日立變頻器與華中世紀星數控系統的聯接和相關設置后，進入系統聯機測試。

4    數控機床的機械性能

      日立變頻器用于數控機床主軸調速系統，在聯機過程中經過空載試運行和加載試驗，滿足數控機床的控制要求，測試數據如表1和表2所示。

表1      在空載情況下啟動電機測定變頻器的相關值

表2      加上額定負載時所測的相關值