Сопутствующий привод / управление шпинделем

Частотный преобразователь (VFD) для шпиндельных двигателей ATC

Специализированная линейка частотных преобразователей для гравировальных станков и станков с ЧПУ. Версии 220 В работают со стандартной частотой 1000 Гц, а специальные исполнения 1200 Гц предназначены для 220 В 8-полюсных шпиндельных двигателей ATC; версии 380 В работают на 3000 Гц.

Выходная частота 220 В

Стандарт: 1000 Гц

1200 Гц изготавливается на заказ для 220 В 8-полюсных ATC-шпиндельных двигателей

Выходная частота 380 В

Стандарт: 3000 Гц

Сконфигурирован для применений с шпиндельными двигателями 380 В ATC.

Сигнальный тракт

0–10 В / 0–20 мА / RS485

Полезно для контроллеров фрезерных станков и модернизируемых шкафов управления

Варианты корпуса по напряжению

Белый корпус — для 220 В, черный корпус — для 380 В

Белый: 220 ВЧерный: 380 В
Совмещенный вид корпусов шпиндельного инвертора: белая модель 220 В и черная модель 380 В

Вход

1AC 220 В / 3AC 220 В / 3AC 380 В

Выход

220 В: 1000 Гц / 380 В: 3000 Гц

Диапазон мощности

3,7–11 кВт

Управление

V/F, PID, RS485

Защита

Сверхток, перенапряжение, перегрузка

Логика выбора

Почему этот преобразователь частоты подходит для проектов с шпиндельными двигателями ATC

Эта линейка создана для шпиндельных применений, которым требуется стабильное регулирование скорости, гибкость проводки в шкафу и надежная защита в повседневном производстве.

Предназначен для управления скоростью шпинделя

Эта линейка шпиндельных преобразователей частоты предназначена для гравировальных станков и фрезерных станков с ЧПУ, которым требуется стабильная высокоскоростная работа, четкое управление ускорением и практичная интеграция в шкаф.

Широкие возможности управления со стороны ЧПУ

Преобразователь управляет скоростью с помощью клавиатуры, клемм, дискретного ввода/вывода, аналогового сигнала, многоступенчатой скорости, PID и RS485 как для новых шкафов станков, так и для модернизируемых систем управления.

Полезная поддержка крутящего момента на низких оборотах

Поддержка крутящего момента на низких оборотах включает пусковой момент 150% при частоте 1,5 Гц, а также автоматическую и регулируемую компенсацию момента, что обеспечивает более плавный пуск и разгон шпинделя под нагрузкой.

Сигналы для интеграции шпинделя уже предусмотрены

Перечисленные модели VFD включают вспомогательное питание 24 В пост. тока, опорное напряжение 10 В, несколько многофункциональных входов, аналоговые входы 0–10 В или 0-20мА, аналоговые выходы, релейные выходы и RS485.

Структурированные характеристики

Основные характеристики и модельный ряд

Ознакомьтесь с основными электрическими характеристиками, габаритами корпуса и доступными конфигурациями мощности и частоты для напряжений 220 В и 380 В.

Технические характеристики

Общие параметры преобразователя частоты

Диапазон входного напряжения
1AC 220 В +/-15%, 3AC 220 В +/-15%, 3AC 380 В +/-15%
Входная частота
47-63 Гц
Выходная частота
220 В: стандарт — 1000 Гц. Версия 1200 Гц изготавливается только на заказ для использования с 220 В 8-полюсным ATC шпиндельным двигателем. 380 В: стандарт — 3000 Гц.
Коэффициент мощности
≥95%
Перегрузочная способность
120% номинального тока в течение 60 с; 130% номинального тока в течение 3 с
Пусковой момент
150% при 1,5 Гц
Диапазон регулирования частоты вращения
1:100
Точность регулирования частоты вращения
+/-0.5%
Несущая частота
1,0–15,0 кГц, автоматическая регулировка по температуре и нагрузке
Разрешение по частоте
цифровой: 0,01 Гц; аналоговый: макс. частота × 0.1%
Компенсация крутящего момента
Автоматическая компенсация крутящего момента; ручная компенсация крутящего момента 0.1-30.0%
Толчковый режим
От 0 Гц до максимальной выходной частоты; разгон/торможение в толчковом режиме 0-3600 с

Габаритные размеры

Габаритные размеры корпуса VFD

Используйте этот чертеж и таблицу, чтобы проверить монтажный зазор выбранной модели VFD. Указанные размеры относятся как к версиям 220 В, так и к версиям 380 В.

Габаритный чертеж корпуса частотного преобразователя (VFD) с размерами A, B, H, W, D и монтажным отверстием d
МощностьA (мм)B (мм)H (мм)W (мм)D (мм)d (мм)
3,7 кВт1542382501421555
5,5 кВт1542382501421555
7,5 кВт1542382501421555
11 кВт2053003221901936.5

Доступные комбинации

Матрица доступных моделей

Сравните четыре доступных уровня мощности по классу питания. Модели 220 В стандартно работают на 1000 Гц, а модели 380 В — на 3000 Гц.

Доступные модели 220 В

3,7 кВт

Стандарт

220 В

5,5 кВт

Стандарт

220 В

7,5 кВт

Стандарт

220 В

11 кВт

Стандарт

220 В

Доступные модели 380 В

3,7 кВт

Стандарт

380 В

5,5 кВт

Стандарт

380 В

7,5 кВт

Стандарт

380 В

11 кВт

Стандарт

380 В

Требования к частоте для моделей 220 В

Модели 220 В по умолчанию работают на 1000 Гц. Если преобразователь подключается к 220 В 8-полюсному шпиндельному двигателю ATC, запросите специальную версию 1200 Гц. Это требование не относится к моделям 380 В, для которых стандартной является частота 3000 Гц.

Управление и ввод-вывод

Электрический интерфейс и функции управления

Эти функции управления и ввода-вывода помогают преобразователю частоты легко интегрироваться с контроллерами движения, логикой шкафа управления и требованиями к обратной связи на стороне шпинделя.

Источники команд и частоты

Платформа управления поддерживает управление с панели, аналоговые входы AI1/AI2/AI3, многоскоростную работу, простую логику PLC, PID, связь по интерфейсу RS485 и выбор частоты потенциометром.

Аналоговое и клеммное подключение

Типичная интеграция с ЧПУ использует сигнал скорости 0–10 В через AI или через AI1 совместно с ACM. Перечисленные модели VFD поддерживают 0–10 В или 0–20 мА на клеммах AI1 и AI2, а AI3 поддерживает диапазон от -10 В до 10 В.

Выходные сигналы и обратная связь по состоянию

Релейные выходы, многофункциональные транзисторные выходы и аналоговые выходы предусмотрены для индикации состояния работы, контроля уровня частоты, состояния нулевой скорости и другой логики на стороне станка.

Доступ к параметрам при пусконаладке

Интерфейс панели управления обеспечивает доступ к заданной частоте, выходной частоте, выходному току, выходному напряжению и напряжению шины постоянного тока, что полезно при запуске и настройке.

Соответствие применению

Где применима эта линейка преобразователей

Эта серия преобразователей наиболее полезна, когда покупатель подбирает её под шпиндельный узел, логику шкафа управления и целевые параметры технологического процесса, а не выбирает только по заявленной мощности.

Сценарий 01

ATC шпиндели фрезерных станков, которым требуется инвертор, соответствующий мощности шпинделя, классу питающего напряжения и целевому диапазону скоростей.

Сценарий 02

Гравировальные станки и шкафы модернизации ЧПУ, использующие аналоговую команду скорости 0–10 В от платы управления движением.

Сценарий 03

Шпиндельные комплекты, которым требуется многосегментная скорость, поддержка PID, релейная обратная связь или интеграция RS485, а не минимальный автономный привод.

Пример шпиндельного двигателя ATC

Пример настройки параметров VFD для 220 В 8-полюсного ATC шпиндельного двигателя.

В этом примере используется 3,7 кВт, 220 В, 1200 Гц нестандартный частотный преобразователь (VFD) с 3.5 кВт, 220 В, 8-полюсным, 18 000 об/мин ATC шпиндельным двигателем.

Значения параметров

Примеры значений для пусконаладки

Код функцииФункция по руководствуПример уставкиОбоснование уставки
F00.03Максимальная выходная частота1200 ГцУстанавливает максимальную выходную частоту инвертора для этой нестандартной высокоскоростной конфигурации шпинделя.
F00.04Верхний предел рабочей частоты1200 ГцПозволяет команде на пуск использовать полный предел 1200 Гц, установленный параметром F00.03.
F02.02Номинальная частота двигателя400 ГцОпределяет базовую точку 400 Гц для номинальных данных шпиндельного двигателя с числом полюсов 8.
F02.03Номинальная частота вращения двигателя6000 об/минОпределяет базовую точку номинальной скорости 6000 об/мин при 400 Гц для шпиндельного двигателя с числом полюсов 8.
F02.04Номинальное напряжение двигателя220 ВСогласует настройку номинального напряжения двигателя с шильдиком шпиндельного двигателя 220 В ATC.

Как значения сочетаются

400 Гц / 6000 об/мин — базовая точка, 1200 Гц / 18 000 об/мин — предел

Для 8-полюсного двигателя частота 400 Гц соответствует базовой синхронной скорости 6000 об/мин. Настройка F00.03 и F00.04 на 1200 Гц расширяет предел частоты до целевых 18 000 об/мин для этого шпинделя. F02.02 и F02.03 задают номинальные базовые данные двигателя, а F00.03 и F00.04 — допустимую максимальную рабочую частоту.

Схема подключения

Схема подключения клемм VFD

Используйте этот справочник при планировании входного питания, выхода на шпиндельный двигатель, тормозного резистора, управляющих входов, аналоговых сигналов, релейных выходов и связи по RS485.

Схема подключения клемм частотного преобразователя (VFD): питание, шпиндельный двигатель, тормозной резистор, управляющие и аналоговые сигналы, релейные выходы и RS485
Это только справочная схема для планирования. Перед подключением и подачей питания обязательно проверьте шильдик преобразователя, маркировку клемм, данные шпиндельного двигателя и применимые требования электробезопасности.

Монтаж

Рекомендации по монтажу и подключению

Эти рекомендации по монтажу помогают защитить частотный преобразователь, обеспечить эффективное охлаждение и уменьшить проблемы при первом включении.

  • 01

    Перед подачей питания убедитесь, что входное напряжение соответствует данным на шильдике преобразователя. Неправильное напряжение питания может повредить преобразователь.

  • 02

    Никогда не подключайте входное питание непосредственно к клеммам U, V, W. Это выходные клеммы для двигателя.

  • 03

    Перед первым пуском убедитесь в совместимости шпиндельного двигателя и преобразователя частоты, чтобы избежать повреждения двигателя и ложных срабатываний защиты.

  • 04

    На монтажной схеме показан зазор не менее 100 мм сверху и снизу преобразователя для отвода тепла из шкафа.

  • 05

    При наличии металлической пыли используйте установку с радиатором, вынесенным наружу шкафа, и герметичный электрошкаф с достаточным внутренним объемом.

  • 06

    Для моделей с клеммами тормозного резистора подключайте резистор только к указанным клеммам торможения, а не произвольно к шине постоянного тока.

Согласование двигателя

Примечания по совместимости шпиндельных двигателей

Стабильность работы шпиндельного преобразователя определяется данными двигателя и условиями эксплуатации, для которых он настроен.

  • 01

    Стандартный адаптируемый двигатель — это четырехполюсный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Если в применении используется другой тип двигателя, выбор следует производить на основе номинального тока двигателя.

  • 02

    Если используется двигатель, не предназначенный для работы с преобразователем частоты, эффективность охлаждения снижается при снижении скорости шпинделя. Для режимов с повышенным нагревом добавьте принудительную вентиляцию или выберите двигатель, предназначенный для работы с переменной частотой.

  • 03

    Проверку изоляции двигателя следует проводить при отключенных от преобразователя выводах двигателя. Используйте мегаомметр с напряжением 500 В и поддерживайте сопротивление изоляции не ниже 5 МОм.

  • 04

    Если на входе преобразователя установлены контакторы, их не следует использовать для обычного пуска и остановки. Частые циклы заряда-разряда сокращают срок службы конденсаторов.

Пусконаладка

Выбор параметров и руководство по запуску

Используйте эти шаги при запуске, чтобы согласовать выходные ограничения, источник команд и значения защиты с реальным шпиндельным узлом.

  1. Сначала проверьте шильдик: уточните класс питающего напряжения, класс мощности и целевой диапазон скоростей шпинделя перед подключением.
  2. Установите максимальную выходную частоту и время разгона/торможения в соответствии с ограничениями шпинделя и инерцией станка.
  3. Выберите фактический источник команд: клавиатуру для стендовой проверки, аналоговый сигнал 0–10 В или 0–20 мА для управления скоростью от контроллера либо RS485, если этого требует логика шкафа.
  4. Введите или определите параметры двигателя, чтобы значения перегрузки и защиты соответствовали реальному шпиндельному двигателю, а не только заводским настройкам.
  5. Во время первого разгона отслеживайте выходной ток, выходное напряжение и напряжение шины. Если появляются ошибки перенапряжения или сверхтока, увеличьте время разгона и пересмотрите стратегию торможения.

Защита

Защита от неисправностей и надежность

Эти функции защиты помогают сократить время простоя, защитить шпиндельный узел и упростить диагностику неисправностей на стороне станка.

  • Пониженное напряжение шины
  • Перенапряжение при разгоне, торможении и на постоянной скорости
  • Перегрузка по току при разгоне, торможении и на постоянной скорости
  • Перегрузка двигателя и перегрузка преобразователя частоты
  • Потеря фазы на входе и выходе
  • Перегрев модуля и перегрузка буферного резистора
  • Внешняя неисправность, ошибка связи, срабатывание по времени работы, срабатывание по времени включения
  • Перегрев двигателя и диагностика аппаратных сбоев привода

Подбор тормозного резистора

Типовые варианты тормозных резисторов

Эти опубликованные значения полезны, если шпинделю требуется быстрое торможение или в шкафу управления необходимо заранее определить цепь тормозного оборудования.

ПитаниеМощность инвертораМощность резистораСопротивление
220 В3,7 кВт400 Вт68 Ом
220 В5,5 кВт400 Вт30 Ом
220 В7,5 кВт400 Вт30 Ом
380 В3,7 кВт400 Вт100 Ом
380 В5,5 кВт750 Вт75 Ом
380 В7,5 кВт1000 Вт60 Ом
380 В11 кВт1500 Вт40 Ом

Рабочий диапазон

Ограничения по окружающей среде

Эти ограничения следует проверить на уровне шкафа до того, как будет зафиксирован комплект шпинделя и инвертора.

Температура окружающей среды
−10–40 °C, снижение допустимой мощности при температуре выше 40 °C
Влажность
5–95%, без конденсата
Хранение
−40–70 °C
Вибрация
Менее 5.9 m/s2
Защита
Стандарт: IP20; для требований, отличных от IP20, доступны индивидуальные уровни защиты корпуса.

Справочные виды

Виды интерфейса изделия

Эти изображения помогают покупателям оценить стиль корпуса, компоновку интерфейса и общий вид изделия перед интеграцией в шкаф.

220 В шпиндельный двигатель частотный преобразователь (VFD)
Тип корпуса 220 В, используемый в этой линейке инверторов для шпинделя.
380 В шпиндельный двигатель частотный преобразователь (VFD)
Тип корпуса 380 В, используемый в этой линейке инверторов для шпинделя.
Обзор интерфейса VFD
Вид интерфейса спереди: дисплей, клавиатура и зона управления.
Обзор клемм и панели VFD
Справочная информация о клеммах управления и панели оператора для планирования шкафа.
Габаритный чертёж VFD
Справочная схема корпуса, показывающая вентиляционные отверстия, клеммы и способ монтажа.
Монтажная схема VFD
Дополнительный вид корпуса для проверки зазоров и раскладки проводки в шкафу.

Расчет стоимости комплекта

Запросить цену на согласованный комплект: шпиндельный двигатель ATC + частотный преобразователь (VFD)

Предоставьте данные вашего шпиндельного двигателя ATC — хвостовик, мощность, число полюсов, целевую скорость, напряжение, охлаждение и сигнал контроллера. Мы подберем совместимый частотный преобразователь (VFD) и рассчитаем стоимость комплекта «шпиндель-привод» как единой согласованной системы.

Шпиндель

Хвостовик, мощность, число полюсов и целевая скорость

VFD

Класс питания, выходная частота и сигнал управления

Комплект

шпиндельный двигатель ATC + согласованный частотный преобразователь (VFD)

Доставка

Количество, срок поставки и страна назначения

Процесс запроса цены

  1. 01

    Подтвердите данные шпиндельного двигателя ATC

    Проверьте тип крепления, мощность, число полюсов, целевую скорость, способ охлаждения и режим работы станка.

  2. 02

    Согласуйте электрическую часть для VFD

    Подтвердите класс питания, выходную частоту, сигнал управления и требования к подключению для выбранного шпинделя.

  3. 03

    Запросить цену на полный согласованный комплект

    В ответ пришлем рекомендуемый комплект: шпиндельный двигатель ATC и частотный преобразователь (VFD), с указанием сроков производства и доставки.

Запросить расчёт цены на согласованный комплект «Шпиндель + VFD»

Ваш запрос начинается с выбора двигателя шпинделя ATC и инвертора VFD как единого согласованного электрического комплекта.