Частотные преобразователи

Инверторы для управления шпинделем в станках с ЧПУ

Частотный преобразователь, или инвертор – устройство, служащее для преобразования одно- или трехфазного напряжения в бытовой или промышленной электросети в напряжение с высокой частотой (до 400 Гц и выше) для питания электрического шпинделя. Задачи инвертора: повышение степени гибкости управления шпинделем (изменение оборотов на ходу), обеспечение постоянства напряжения питания шпинделя, снижение пускового тока, плавный пуск и плавное торможение.

Как подобрать инвертор для конкретного станка

Базовые критерии:

• cпособ управления – скалярный или векторный. Скалярные инверторы дешевле, векторные регулируют скорость вращения ротора точнее. Преобразователи Powtran, реализуемые нашим магазином, поддерживают оба режима работы;
• входное напряжение. Учитывается количество фаз и ширина диапазона рабочих напряжений инвертора. Понижение относительно номинала приведет к автоотключению, повышение – к повреждению конденсаторов. Чем шире диапазон, тем надежнее инвертор и тем стабильнее он работает;
• диапазон частот выходного напряжения. Критичен для высокоскоростных шпинделей (выше 10 тыс. RPM). Недобор по верхнему пределу приводит к искусственному обрезанию предела оборотов и снижению производительности;
• мощность. Выбирается с запасом, минимум – 10% сверх мощности, потребляемой шпинделем на максимальных оборотах.

Дополнительные функции

• возможность работать одновременно с управляющими сигналами с компьютера и с потенциометра с пульта управления;
• автоматическое распознавание характеристик шпинделя. Актуально, когда документация на шпиндель отсутствует (характерно для оборудования, купленного на вторичном рынке);
• защита от перегрузок. Отключает шпиндель, если при работе на низких оборотах режущий инструмент испытывает высокое сопротивление со стороны материла, что ведет к перегреву обмоток и выходу двигателя из строя.

Распространенные проблемы, возникающие в процессе эксплуатации

Пересыхание электролитических конденсаторов, ведущее к снижению выдаваемой мощности. Выражается в произвольном переходе на низкие обороты или к полной остановке шпинделя. Решается ремонтом или заменой инвертора.

Отсутствие реакции на изменение положения ручки потенциометра при заявленном соответствующем функционале. Причина лежит в неправильной настройке инвертора, проблема решается установкой нужного значения конкретного параметра (процедура описана производителем в инструкции).

Несовпадение заданных программно и реально считываемых датчиком оборотов. Чаще всего проблема заключается в несоответствии настроек частотного преобразователя характеристикам шпинделя. Если инвертор не удается настроить самостоятельно – имеет смысл обратиться к производителю для перепрошивки (понадобится документация на шпиндель).

Частотный преобразователь или инвертор служит для преобразования однофазного или трехфазного напряжения питающей сети в трехфазное напряжение с различной частоты.  Частотные преобразователи применяются для плавного пуска, а так же для плавного изменения частоты вращения трехфазных двигателей (шпинделей).