外圆磨床变频器的应用领域（外圆磨床变频器的应用场景）

一、简介

外圆磨床是常见的机械加工设备，其内部的砂轮电机基本采用传统的启动电路运行。电机启动后，以额定转速运行。由于电网电压的一定波动以及砂轮与工件之间摩擦载荷的不断变化，都会影响电机的转速误差。标准砂轮电机启动电路一般只有一种加工速度，很难适应不同的工件尺寸。不同加工相对线速度的要求，导致被加工工件的加工精度难以保证。因此，从提高加工质量、加工效率、节约能源等方面考虑，将变频调速技术应用于外圆磨床，可以取得满意的效果。

外圆磨床在机械加工行业中加工的产品种类繁多，工件尺寸不同，加工精度要求也不同。相对要求是砂轮转速与主轴线速度不同。单纯调整主轴转速来满足工件加工线速度很难调整到理想状态。另外，由于轴在加工过程中产生的应力弯曲，磨削过程中砂轮进给扭矩会有所不同，从而会带来砂轮输出速度/扭矩的不同变化，相应地产生颤痕/因烧痕等原因难以保证磨削精度，导致生产效率低、良品率低。

随着电力电子技术的发展，变频调速技术越来越普及，变频器在机械加工行业的应用取得了良好的效果。变频器的无级调速、软启动、恒转矩输出，极大地满足了机械加工设备的恒速/恒转矩要求。

2.外圆磨床加工的负载特性

根据轴的直径，主砂轮电机的速度等于砂轮输出的速度。磨削力的大小取决于砂轮电机的输出扭矩。在主轴电机驱动工件旋转的高速段，砂轮输出转速保持不变，被加工工件直径较小，磨削进给量较小；加工大直径、长轴工件时，使工件旋转的电机处于低速段。砂轮进给量大，砂轮磨削力也增大，导致电机难以恒扭矩/恒转速运行。速度的变化产生振动纹/烧纹/加工精度等的变化，变频调速电机的无级调速和恒扭矩输出可以弥补上述缺陷。

3、变频器的选择

根据系统运行特点，综合考虑机械加工外圆磨床的使用要求和设备投资成本，我们选用了具有自动扭矩提升功能的杭州三科SKI610系列。根据砂轮电机的功率选择不同功率的变频器。以10kW为例，额定电压为三相380V，输出电流17.5A，频率控制0.50~400Hz，调速0.1%，过载能力150%/60S。具有自动扭矩提升功能，低速扭矩大，可实现低噪音运行和16级速度控制。

4.系统启动及速度调整

外圆磨床主砂轮电机的启动电路多采用星三角转换启动电路。用变频器代替原来的电路，用原来的接触器的常开触点来控制变频器的运行。考虑到砂轮启动的惯性，变频器软启动时间设置为10S，停机制动时间设置为15S。系统速度可通过面板上的电位器调节。根据工件直径适度调整。由于高速时电机机械强度/噪声/振动的限制，外圆磨床变频器最高频率设定为60.00Hz；由于电机低速时散热效果较差，必须考虑工件旋转的变速因素和实际最大工件尺寸，最小频率设置为20.00Hz。