基于PLC和变频器的C650卧式车床主轴电机多段速系统设计.pdf

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1、第1期组合机床与自动化加工技术No．12016年1月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueJan．2016文章编号：1001—2265(2016)01—0098—03DOI：10．13462／j．cnki．rnmtamt．2016．O1．027基于PLC和变频器的C650卧式车床主轴电机多段速系统设计术乔东凯，陈军(广东石油化工学院机电工程学院，广东茂名525000)摘要：阐述了C650卧式车床主轴转速控制的现状和缺点，并介绍了采用可编程

2、控制器和变频器对C650卧式车床的主轴进行转速控制的具体方法，从而实现了对主轴多段调速的目的。实践证明该方法经济实效，对其它类型的机床电气改造具有借鉴和指导意义。关键词：可编程控制器；变频器；车床；主轴多段速中图分类号：TH122；TG65文献标识码：ATheMulti-speedSystemDesignofC650HorizontalLatheSpindleMotorBasedonPLCandInverterQIAODong-kai，CHENJun(CollegeofElectromechanic

3、alEngineering，GuangdongUniversityofPetrochemicalTechnology，MaomingGuangdong525000，China)Abstract：ThispaperelaboratesthecurrentsituationshortcomingsofspindlespeedcontrolofC650horizon—tallathe，anddescribesthespecificmethods，adoptingPLCandinverter，tocontr

4、olspindlespeedofC650horizontallathe，inordertoachievethepurposeofmulti—speedofspindle．Keywords：PLC；inverter；lathe；multi-speedofspindle0引言1调速改造方案C650车床广泛应用于旋转工件的车削加工，可以未改造前，主轴调速是通过齿轮减速箱中不同齿加工内、外圆、圆锥面、端面、镗孔、割槽、钻孔、滚花，亦轮之间的啮合，即齿数少的齿轮来带动齿数多的齿轮能车削常用的公制和英制螺纹J，

5、对于不同的加工工来达到减速的目的。机床改造后，用PLC、变频器和三艺，需要主轴电动机输出不同的转速。C650车床主轴相异步电机来代替整个减速箱，实现主轴电机的有级转速的多段性，是通过几个不同的齿轮之间的啮合来调速。实现的。一直以来，C650卧式车床的主轴转速的选(1)调速原理择都是通过转动手柄到不同的刻度上来改变的，要改三相异步电机的转速：变主轴转速时，必须在主轴停止的情况下。速度转n=(1一s)6Of~p(1)换时要转动手柄，操作起来非常不便。有时候需要频式(1)中：繁地更换其主轴转速，加快了齿轮

6、之间的磨损，导致转n一三相异步电动机转速；速达不到要求。此外，齿轮在运转时，会出现噪声大，p～磁极级数；启动、传动时不平稳，换速时冲击大等问题。为了产频率；延长机器使用年限和方便操作人员使用，同时考虑到s～转差率。经济因素，对C650车床进行小型化改造具有重要意通过公式(1)可知，改变变频器的频率就可以达义，同时该方法对其它机床类设备的电气改造具有借到调节电机速度的效果，且变频器频率／可以在0～鉴和指导意义。400Hz的范围内变化，对于变频电动机转速调节范围通过调节变频器的参数使不同输出端口具有不同

7、非常宽，普通三相异步电动机因为结构和制造的原频率信号，再将PLC的输出端口接至对应信号的输出因其频率调节范围会小一些。端口上来实现主轴多段调速控制的目的。(2)PLC及变频器的选择收稿日期：2015一O1—27；修回日期：2015—03—09基金项目：广东省茂名市科技计划重点资助项目(512060)作者简介：乔东凯(1974一)，男，安徽安庆人，广东石油化工学院副教授，博士研究生，研究方向为机械制造及其自动化，(E—mail)qiaodongkai@163．corn。2016年1月乔东凯，等：基于P

8、LC和变频器的C650卧式车床主轴电机多段速系统设计·99·根据C650卧式车床主轴所采用的电机的型号和表2变频器参数设置变频器控制电机的特点，并考虑到经济性，PLC选择ABMicro8302080-LC30-24QWB，其输入点14个，输出点为10个。为使电机能有多种速度，选择有4个数字量输人端口和8种预设置速度的PowerFlex40变频器。(3)PLC与变频器的连接设置如图1所示，PLC的输出端口DO_01、DO_02、DO一03、DO_O5、DO-06、DO_