【正文】 于上限頻率，不低于下限頻率。在防止低速或超速運(yùn)行的場合尤為適用。 在多段速度運(yùn)行時(shí)，用戶可以用鍵盤▲▼鍵對當(dāng)前運(yùn)行的頻率進(jìn)行調(diào)整，但調(diào)整后的頻率，在 停機(jī)或斷電后不保存。 5. 參數(shù)設(shè)定模式（功能代碼 71） 表 65 0 手動(dòng)設(shè)定 各功能參數(shù)可編輯 1 恢復(fù)出廠值 所有參數(shù)為出廠值 2 禁止參數(shù)修改 除本功能參數(shù)以外，所有參數(shù)不能進(jìn)行 修改 3 故障查詢 可查詢故障歷史 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 6. 可編程輸入端子（功能代碼 72—— 77） 可編程輸入端子 RST、 FRE、 S S S S4 共六個(gè)，每個(gè)端子的功能都可以定義，既可屏蔽不用，也可 重復(fù)定義，使用更方便。 。如下表 所示： 表 66 功能代碼 端子名稱 端子定義 出廠值 72 RST 0： 無定義 1：復(fù)位 2：正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng) 3： 反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng) 4： 多段速度運(yùn)行 1 5： 多段速度運(yùn)行 2 6： 多段速度運(yùn)行 3 7： 多段速 度運(yùn)行 4 8： 加 /減速時(shí)間 2 9： 自由停車（緊急制動(dòng)） 10： 程序運(yùn)行時(shí)不記憶 11： PI調(diào)節(jié)器切換 12： 外部故障輸入 13： 電壓 /電流切換 14：上升控制 15：下降控制 73 FRE 74 S1 51 75 S2 52 76 S3 53 77 S4 54 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 變頻器的功能預(yù)置 各參數(shù)的 設(shè)定值 表 表 66 功能代碼 功能名稱 設(shè)定值 01 參考頻率 10 控制方式 1 11 頻率給定選擇 0 13 最大頻率 100 14 基準(zhǔn)頻率 50 16 上限頻率 100 17 下線頻率 0 31 加速時(shí)間 1 5 32 減速時(shí)間 1 5 33 加速時(shí)間 2 5 34 減速時(shí)間 2 5 35 多段速設(shè)定 1 36 多段速設(shè)定 2 25 37 多段速設(shè)定 3 38 多段速設(shè)定 4 39 多段速設(shè)定 5 40 多段速設(shè)定 6 50 71 參數(shù)設(shè)定方式選擇 0 72 RST 端子功能定義 無定義 73 FRE 端子功能定義 74 S1 端子功能定義 75 S2 端子功能定義 76 S3 端子功能定義 77 S4 端子功能定義 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 多段速的參數(shù)設(shè)定表 表 67 功能代碼 多段速 功能端子 控制頻率 S1 S2 S3 S4 35 多段速一 0 0 0 1 36 多段速二 0 0 1 0 25 37 多段速三 0 0 1 1 38 多段速四 0 1 0 0 39 多段速五 0 1 0 1 40 多段速六 0 1 1 0 50 PLC 選擇 PLC 選型要選最簡單的輸入 14 點(diǎn)，輸出 8 點(diǎn)。故當(dāng) S1=S2=S3=S4=OFF 時(shí)，頻率給定方式由功能代碼 11 選擇，運(yùn)行頻率由鍵盤給定或模擬給定，因而，實(shí)際最多可選擇 16 段速度運(yùn)行。由功能代碼 72—— 77 定義任意端子為多段速度控制端子 5 5 5 54，可重復(fù)定義，也可部分定義（未定義時(shí)視為 OFF狀態(tài)）。在停車過程中，不受下限頻率的影響。 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 3. 上 /下限頻率（功能代碼 1 17） 在參數(shù)設(shè)定時(shí)，此功能自動(dòng)限制下限頻率不高于上限頻率，自動(dòng)限制上限頻率不高于最大頻率。反轉(zhuǎn)禁止功能有效（功能代碼 93定義）時(shí)，只能正轉(zhuǎn)運(yùn)行，與 F/R端子 無關(guān)。但在運(yùn)行過程中，輸出頻率始終大于下限頻率（停車過程例外），而小于上限頻率。 —— 變頻器的額定電流， A?？刂齐娐返膬?yōu)劣決定了變頻器性能的優(yōu)劣。 逆變電路是變頻器最主要的部分之一。整流電路按其控制方 式可以使直流電壓源也可以是直流電流源。 變頻器 變頻器的基本構(gòu)成 變頻器的發(fā)展已有數(shù)十年的歷史，在變頻器的發(fā)展過程中葉曾出現(xiàn)過多種類型的變頻器，但是目前成為市場主流的變頻器基本上有相似的基本結(jié)構(gòu)。 根據(jù)用戶要求可帶電磁式制動(dòng)器，齒輪減速機(jī)等 附件。 (6) 低速性能好。 (4) 電動(dòng)機(jī)調(diào)速范圍廣。 Y2132S4 系列變頻器三相異步電動(dòng)機(jī)出廠試驗(yàn)時(shí)均采用變頻器電源供電，符合實(shí)際使用工況。由其是匝間絕緣，為了能夠承受由高電壓上升率在線圈匝間反復(fù)施加的陡度極大的沖擊電壓所導(dǎo)致的嚴(yán)酷考驗(yàn)，采用了特殊措施予以加強(qiáng)。 Y2132S4 系列變頻調(diào)速三相異步電動(dòng) 機(jī)集國內(nèi)外同類產(chǎn)品之優(yōu)點(diǎn)，采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì) 。 控制流程圖 圖 55 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 6. 計(jì)算選擇 選擇電動(dòng)機(jī)型號 電動(dòng)機(jī)的主要額定數(shù)據(jù) (1) 額定容量 ； (2) 額定轉(zhuǎn)速 1440r/min； (3) 過 載能力 考慮到電動(dòng)機(jī)的額定容量和過載能力，選擇了 Y2132S4 型變 頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)。由于車床需要有點(diǎn)動(dòng)環(huán)節(jié)，故在電路中增加了點(diǎn)動(dòng)控制按鈕 SJ 和繼電器 KA3。 圖 52 變頻調(diào)速系統(tǒng)控制電路 以采用外接電位器調(diào)速為例，控制電路如下圖所示。 （ 3） PLC 在變速設(shè)定和存儲切削自動(dòng)過程等應(yīng)用 PLC 的 DI 接受觸摸屏微動(dòng)開關(guān)信號，通過 DO 輸出 3 個(gè)信號可以輸出給變頻器 X1， X2， X3 端子，組合成 8 種轉(zhuǎn)速。 圖 51 二 .本課題所涉及的技術(shù)原理分述如下： （ 1）機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性 分析確定機(jī)床的主傳動(dòng)功率轉(zhuǎn)矩，由于車床低速段為恒 轉(zhuǎn)矩 負(fù)載特性，在 高速段為恒功率負(fù)載特性，為了減小電動(dòng)機(jī)容量后啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不夠的問題，改造設(shè)計(jì)一級傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比為 1： 3，這樣使得減小的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩線被有效覆蓋，以滿足負(fù)載特性，達(dá)到經(jīng)濟(jì)、節(jié)能。圖中 ，轉(zhuǎn)速檔由按鈕開關(guān)（或觸摸開關(guān)）開選擇。 在進(jìn)行無極調(diào)速是必須注意：在低速段的一檔傳動(dòng)切換到變頻器無極調(diào)速時(shí) ，存在著一個(gè)電動(dòng)機(jī)的有效轉(zhuǎn)矩線小于負(fù)載特性的區(qū)域，如下圖所示。所以，除非該機(jī)床對加工精度有特殊要求，一般沒必要采取此種控制方式。 ：新的系列變頻器在無反饋矢量控制方式下，已經(jīng)能夠做到在 時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行，所以完全可以滿足普通車床主拖動(dòng)系統(tǒng)的要求。 3. 電動(dòng)機(jī)的工作頻率范圍 設(shè)：最高頻率為 75Hz，則最低頻率為 當(dāng) 時(shí) ， =75/40=； 當(dāng) 時(shí)， =75/140=； 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 3. 變頻調(diào)速的原理 變頻器的控制方式 ：車床除了在車削毛坯的時(shí)候負(fù)荷大 小有變化外，以后的車削過程中，負(fù)荷的變化通常是很小的。 圖 24 1—— 負(fù)載特性 曲線 2—— 電動(dòng)機(jī)的有效轉(zhuǎn)矩線 2. 電動(dòng)機(jī)的容量 如圖 24，電動(dòng)機(jī)的容量與面積 OA180。 低速轉(zhuǎn)保留一級 傳動(dòng)比，且 方案 (1) 電動(dòng)機(jī)和主軸之間的傳動(dòng)比仍只有一檔，但變頻器的最高輸出頻率 允許超過額定頻率 。而電動(dòng)機(jī)的容量則與面積 OA180。 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 低速轉(zhuǎn)保留一級 傳動(dòng)比，且 方案 (1) 電動(dòng)機(jī)和主軸之間的傳動(dòng)比只有一檔，傳動(dòng)比 （ 14） (2) 變頻器的最大輸出頻率 等于電動(dòng)機(jī)的額定頻率 。 (2) 因?yàn)檎{(diào)速范圍廣，且高速段與低速段機(jī)械特性的特點(diǎn)不一樣，故工作頻率范圍應(yīng)不限于額定頻率以下。 在低速段，拖動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)齒輪降速后的額定轉(zhuǎn) 矩將遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于負(fù)載的最大阻轉(zhuǎn)矩，具有極強(qiáng)的過載能力。 普通車床的原拖動(dòng)系統(tǒng) 普通車床通常是由齒輪箱來傳動(dòng)和調(diào)速的。所以，在實(shí)際處理時(shí) ，通常?。? （ 11） 主拖動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載功率 如圖 22，主拖動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載功率取決于高速段任一點(diǎn)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的乘積： （ 12） 主拖動(dòng)系統(tǒng)的工作特點(diǎn) 調(diào)速范 圍 由最高速 與最低速 的比值決定： （ 13） 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 通常： = 25~150 例如，國產(chǎn) CA5140 型車床的 =140，而意大利 SAG 型精密車床的 =。 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 圖中， D 點(diǎn)以下是恒轉(zhuǎn)矩區(qū)； D點(diǎn)以上是恒功率區(qū)。而切削轉(zhuǎn)矩則取決于切削力和工件回轉(zhuǎn)半徑的乘積，其大小與下列因素有關(guān)： (1) 切削深度； (2) 進(jìn)刀量； (3) 工件的材質(zhì)與直徑 等。由于在車削螺紋時(shí)，刀架的移動(dòng)速度必須和工件的旋轉(zhuǎn)速度嚴(yán)格配合，故中小型車床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)通常由主電動(dòng)機(jī)經(jīng)進(jìn)給傳動(dòng)鏈而拖動(dòng)的，并無獨(dú)立 的進(jìn)給拖動(dòng)系統(tǒng)。作為機(jī)械與電氣控制專業(yè)的大學(xué)生如果把這個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)成功，不僅可以檢驗(yàn)本人的機(jī) 電一體化知識學(xué)以致用的能力，還可具有普及推廣，以推動(dòng)我國機(jī)床節(jié)能改造的事業(yè)發(fā)展的重大意義。 目前，我國機(jī)床工業(yè)進(jìn)入了一個(gè)關(guān)鍵的發(fā)展時(shí)期，當(dāng)前機(jī)床機(jī)械制造業(yè)面臨產(chǎn)品更新，進(jìn)行技術(shù)改造的局面，這是提高生產(chǎn)效率和高速發(fā)展迫切需要的。 PLC programming。 本畢業(yè) 論文 是對普通車床 設(shè)計(jì)項(xiàng)目的技術(shù)總結(jié)，主要介紹了變頻調(diào)速原理 ，普通機(jī)床工作原理， PLC 控制原理，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床的無極調(diào)速， 由原來 的電機(jī)換成 后進(jìn)行的變頻調(diào)速節(jié)能設(shè)計(jì)，通過電子觸摸屏實(shí)現(xiàn)速度切換功能 。 本人簽名： 日期： i 摘 要 車床已經(jīng)成為工業(yè)器件加工應(yīng)用最廣泛的不可或缺的機(jī)器，但是我 過車床的應(yīng)用水平對于世界比較低的，多年以來都是通過手柄控制主軸轉(zhuǎn)速，操作起來非常繁瑣， 本論文以普通車床為研究對象，對普通車床的主軸進(jìn)行了變頻調(diào)速的設(shè)計(jì)改造。 綜上所述，已經(jīng)掌握了本專業(yè)的基礎(chǔ)理論和相關(guān)專業(yè)知識，該同學(xué)寫作的畢業(yè)論文已經(jīng)達(dá)到本科畢業(yè)論文水平，可以提交答辯。 指導(dǎo)教師簽字： 日期： 年 月 日 6. 系意見： 簽字： 系（蓋章） 日期： 年 月 日 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評閱意見 姓名 學(xué)號 專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 職稱 單位 指導(dǎo)教師 職稱 單位 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 車床主軸拖動(dòng)變頻調(diào)速節(jié)能改造設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師評語： 是否同意答辯： 同意 論文成績： 85分 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評閱教師評閱意見 姓名 學(xué)號 09142074 專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 職稱 教授級高工 單位 本校機(jī)械電氣控制系 指導(dǎo)教師 職稱 單位 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 車床主軸拖動(dòng)變頻調(diào)速節(jié)能改造設(shè)計(jì) 對論文的評語： 同學(xué)畢業(yè)論文的選題 《 車床主軸拖動(dòng)變頻調(diào)速節(jié)能改造設(shè)計(jì) 》 論文探討了 車床主軸拖動(dòng)變頻調(diào)速節(jié)能 系統(tǒng)分析和