東元變頻器A510/S在沖床上的應用
一．概述
鍛壓機械是工業(yè)基礎裝備的重要組成部分之一，沖壓設備是鍛壓機械家族一大成員，在航空航天、汽車(chē)制造、交通運輸及冶金化工等重要工業(yè)部門(mén)得到廣泛應用。任何一個(gè)工業(yè)發(fā)達國家，其沖壓設備的技術(shù)水平和擁有量，都是其工業(yè)發(fā)達水平的重要標志。
二．沖床簡(jiǎn)介
1.沖床就是沖壓式壓力機，故也稱(chēng)為壓力機。通過(guò)各種模具的應用可以做出傳統機械加工所無(wú)法達到的產(chǎn)品。沖壓生產(chǎn)主要是針對板材。通過(guò)模具，能對板材做出沖孔，成型，修整，精沖，整形及擠壓件等等，廣泛應用于電子、通訊、電腦、家用電器、家具、交通工具、五金零部件等沖壓及成型。
2.常見(jiàn)沖床品牌
精密沖床技術(shù)最早來(lái)源于日本，后經(jīng)臺灣金豐、協(xié)易沖床等的仿制創(chuàng )新，國內沖床品牌開(kāi)始依樣蜂擁而上，逐步興起，才有了今天的眾多品牌，但由于在研發(fā)、生產(chǎn)、組裝等工藝環(huán)節每個(gè)廠(chǎng)家的管理方式和技術(shù)水平不同，直接造成了國內沖床品牌外觀(guān)相似，精度、速度及價(jià)格大不同的現狀。
日本沖床系列：AIDA.、YMADA、AMADA、DOBDY、KOMATSU精密沖床；
臺灣沖床系列：金豐、協(xié)易、瑛瑜、振力 東泰沖床；
國內沖床系列：碩爾、米斯克 、固安力、澳瑪特、博信、博侖、威榮、揚力、沃克（上海二鍛）等；
徐鍛，楊力，沃德，濟二等國內沖床壓力機（主要指我們常說(shuō)的氣動(dòng)精密沖床）
按噸位大小及品質(zhì)級別分類(lèi)排序：
大型 （800及噸以上 ）：濟二—金豐（臺資）—協(xié)易（臺資）......
中型 （300-600噸級別）：金豐（臺資）—協(xié)易（臺資）—東泰（臺資）—碩爾—捷邁......
中小型（15-250噸級別）：第一類(lèi)：金豐（臺資）—協(xié)易（臺資）—瑛瑜（臺資）--振力（臺資）--東泰（臺資）——碩爾、奧瑪特、米思克、泰易達、博信、歐泰、固安力等.....
第二類(lèi)：揚鍛—廣鍛---浙鍛---徐鍛---沃得—揚力......
3.沖床特點(diǎn)
（1）高剛性、高精度機架，并經(jīng)熱處理、消除了機身的內應力以使設備長(cháng)期穩定工作不變形。結構件負荷均勻，鋼性平衡。
（2）高精度：設備主要部件曲軸、齒輪、傳動(dòng)軸等部位均經(jīng)硬化熱處理后在研磨加工都有很高的耐磨性，長(cháng)期性能穩定，確保了高精度穩定的要求。
（3）操作性能可靠、安全：采用了區別于傳統的剎車(chē)器，離合器/剎車(chē)器的組合裝置具有很高的靈敏度，確保了沖床滑塊高速運動(dòng)及停止的精確度與安全性。
（4）生產(chǎn)自動(dòng)化、省力、效率高。沖床可搭配相應的自動(dòng)送料裝置，可完全實(shí)現自動(dòng)化生產(chǎn)，成本低、效率高。
（5）滑塊調整機構：滑快調整分為手動(dòng)調整和電動(dòng)調整，方便可靠、安全快捷，
精度可達0.1mm。
4.沖床噸位說(shuō)明
目前，大部分沖床生產(chǎn)廠(chǎng)家生產(chǎn)15---600T的沖床，沖床噸位的選擇主要按
沖裁力來(lái)計算。所謂沖裁力，是指在沖裁時(shí)材料對模具的最大抵抗力。計算公
式為：P=K x L x t x τ
P—平刃口沖裁力（N）； t—材料厚度（mm）；
L—沖裁周長(cháng)（mm）； τ—材料抗剪強度（MPa）；
K—安全系數，一般取K=1.3 ；
噸位 15 25 35 45 60 80 110 160 200 260
電機 2.2/6 3.7/4 3.7/4 5.5/4 5.5/4 7.5/4 11/4 15/4 18/4 22/4
噸位
15
25
35
45
60
80
110
160
200
260
電機
2.2/6
3.7/4
3.7/4
5.5/4
5.5/4
7.5/4
11/4
15/4
18/4
22/4
5.工作原理
沖床設計原理是將圓周運動(dòng)轉換為直線(xiàn)運動(dòng),由主電動(dòng)機出力,帶動(dòng)飛輪,高速沖床經(jīng)離合器帶動(dòng)齒輪、曲軸(或偏心齒輪)、連桿等運轉,來(lái)達成滑塊的直線(xiàn)運動(dòng),高速沖床從主電動(dòng)機到連桿的運動(dòng)為圓周運動(dòng)。沖床連桿和滑塊之間需有圓周運動(dòng)和直線(xiàn)運動(dòng)的轉接點(diǎn),其設計上大致有兩種機構,一種為球型,一種為銷(xiāo)型(圓柱型) ,經(jīng)由這個(gè)機構將圓周運動(dòng)轉換成滑塊的直線(xiàn)運動(dòng)。
6.負載特性分析
電機作圓周運動(dòng)， 沖床下沖和上升過(guò)程中負載特性不同：
⑴ 沖床下沖
利用飛輪的大慣性沖壓工件，此時(shí)馬達工作于發(fā)電機狀態(tài)， 通過(guò)變頻器產(chǎn)生反生電壓，造成直流電壓升高。
⑵沖床上升
拖動(dòng)大慣性負載，負載較重，工作電流急劇上升。
7.系統組成 ： HMI PLC 變頻器 （ 伺服）
三．A510應用于沖床
1.A510針對沖床的設計
⑴ 種類(lèi)、規格繁多
A510機種齊全，功率范圍200V 1-100HP/380V 1-215(375)HP；
⑵ 機臺震動(dòng)大
A510采用耐震動(dòng)設計，主板、控制板之間采用排線(xiàn)連接；
⑶ 大量生產(chǎn),需要簡(jiǎn)單設定參數/復制參數
A510具有PC software & copy unit，拷貝模塊最大可存儲128組；
⑷ 工作過(guò)程中能量回生大
A510采用SLV控制模式 智慧型剎車(chē)（OVP）；
⑸ 設備油污
A510采用耐環(huán)境設計，全系列coating。
2.A510配線(xiàn)圖
3.參數說(shuō)明
參數代碼 設定值 單位 功能說(shuō)明
00-00 2:SLV矢量模式 控制模式選擇
00-14 依需求 S 加速時(shí)間
00-15 依需求 S 減速時(shí)間
01-14 420 V 電源電壓
03-36 依需求 Hz 輸出脈波刻度（只有部分要求脈沖輸出之沖床需設定）
馬達參數自學(xué)習（設置00-00=2時(shí)，需進(jìn)行自學(xué)習，此時(shí)請保證變頻器與電機保持接通狀態(tài)）
17-00 0/1 0：動(dòng)態(tài)自學(xué)習（自學(xué)習過(guò)程中馬達會(huì )旋轉）1：靜態(tài)自學(xué)習
17-01 （依馬達銘牌） KW 馬達額定功率
17-02 （依馬達銘牌） A 馬達額定電流
17-03 （依馬達銘牌） V 馬達額定電壓
17-04 （依馬達銘牌） Hz 馬達額定頻率
17-05 （依馬達銘牌） rpm 馬達額定轉速
17-08 340 V 馬達無(wú)載電壓
17-09 30%的馬達額定電流 A 馬達無(wú)載電流
17-10 1 自學(xué)習使能
17-10設置為1后，按面板“RUN”鍵，開(kāi)始馬達參數自學(xué)習，自學(xué)習完成后，顯示“AtEnd”，按“DSP”后返回正常畫(huà)面。
20-00 6~10 速度控制增益（高頻）
01-02 依需求 Hz 最大頻率（當沖床最高轉速需求大于馬達額定頻率時(shí)，需在學(xué)習后重新設定此參數）
參數代碼
設定值
單位
功能說(shuō)明
00-00
2:SLV矢量模式
控制模式選擇
00-14
依需求
加速時(shí)間
00-15
依需求
減速時(shí)間
01-14
420
電源電壓
03-36
依需求
Hz
輸出脈波刻度（只有部分要求脈沖輸出之沖床需設定）
17-00
0/1
0：動(dòng)態(tài)自學(xué)習（自學(xué)習過(guò)程中馬達會(huì )旋轉）
1：靜態(tài)自學(xué)習
17-01
（依馬達銘牌）
KW
馬達額定功率
17-02
（依馬達銘牌）
馬達額定電流
17-03
（依馬達銘牌）
馬達額定電壓
17-04
（依馬達銘牌）
Hz
馬達額定頻率
17-05
（依馬達銘牌）
rpm
馬達額定轉速
17-08
340
馬達無(wú)載電壓
17-09
30%的馬達額定電流
馬達無(wú)載電流
17-10
自學(xué)習使能
17-10設置為1后，按面板“RUN”鍵，開(kāi)始馬達參數自學(xué)習，自學(xué)習完成后，顯示“AtEnd”，按“DSP”后返回正常畫(huà)面。
20-00
6~10
速度控制增益（高頻）
01-02
依需求
Hz
最大頻率（當沖床最高轉速需求大于馬達額定頻率時(shí)，需在學(xué)習后重新設定此參數）
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