OVERBECK中孔座面磨床变频器国产化

北京天纬油泵油嘴股份有限公司的德国OVERBECK中孔座面磨床由于变频器损坏，导致机床不能正常运行，考虑到该变频器为德国进口产品，无法自行修复，且维修费用和购买费用都很高，故北京奥特恒达技术开发有限公司决定将其国产化。该项目自99年7月初开始实施，99年8月中旬完成。

　　OVERBECK中孔座面磨床使用两台REFU316?/FONT>06F型变频器，分别控制中孔和座面两台高速电机。REFU316?/FONT>06F型变频器采用PWM脉宽调制型变频调速技术，其参数为：Vin=3AC400V±15% 、50/60HZ，Vout=3AC(0～360)V，Pw=6KVA，In=12A，调频范围0～3000HZ。中孔电机参数：220V，5.1A，1.2KW,120000rpm。座面电机参数：220V，4.1A，1.0KW,90000rpm。电机加工工艺的转数要求为：中孔电机70000～90000rpm，座面电机60000～80000rpm。

　　我们调查了数家变频器厂商，如日立、西门子、欧姆龙、台达等，都没有1500HZ以上的变频器产品。最后通过进一步的国内市场调查，并根据加工工艺和电机性能的要求，决定采用北京一家公司的CM2?/FONT>15型中频变频器进行国产化实验。该变频器采用SPWM即电流型脉宽调制变频调速技术，其参数为： Vin=3AC380V、（300～450V），Vout=3AC(0～380)V，Pw=15KVA，In=25A，调频范围0～2500HZ。其工作原理图见所附的说明书。

　　我们知道变频器最重要的特性是压/频（V/F）特性。REFU变频器的V/F特性曲线由用户逐点定义出来，这样可决定V/F曲线在各点上的斜率。如图1所示。该国产变频器则通过在V/F线号库中选择线号来取得所需的V/F曲线，而用户不能更改。其V/F曲线如图2所示。在进行实验的过程中，开始由于V/F曲线选得不合适，导致电机发热和振动情况较强烈。当降低电压使发热和振动现象减弱时，却又产生电机力矩不够的现象。通过同REFU变频器进行输出电压、电流值的对比测量，以及用示波器观察输出电压波形，并分析测量的电压和电流值，选择了220V/1500HZ曲线，使情况有所好转。同时，该公司又修改软件将线号细化，运行情况更加令人满意。

图1

图2

　　当最基本的压/频特性合乎工艺要求后，便进行长时间运行可靠性实验，同时着手外接控制信号的改造。REFU变频器的外接控制信号有：输入24V电源、变频器启动信号、电位器调速信号；输出运行正常信号、速度到达信号、转速指示信号。国产变频器的外接控制信号同REFU的相比有这些不同：1、无电位器调速信号。2、无速度到达信号。3、转速指示信号与面板显示转速不相符。针对上述不同，我们和该公司相互配合，在原来的控制端口上又加了一块接口板，增加了控制功能，通过不断的实验，终于达到了机床工作的要求。同时，针对国产变频器的接线端子名称及数量与REFU变频器有很大不同，我们又重新出了一张OVERBECK变频器接线图代替原来的接线图。

　　在变频器的安装方面，决定将国产变频器安装到REFU变频器原来的位置上。REFU变频器的外形尺寸：高55cm、宽27.5 cm、厚30 cm。国产变频器的外形尺寸：高41cm、宽26 cm、厚21 cm。为了借用原来的安装孔，在国产变频器上装了合适的衬板，固定在机床电气控制柜中。

　　经过近一个多月的可靠性试验，该国产变频器完全可替换REFU变频器的工作，这是我们的工作结果，同时也得到了一分厂的认可。

　　在国产化改造中，也有些不太完美的细节。比如，REFU变频器所具备的GAP?/FONT>ELIMINATOR即间隙消除功能，国产变频器便不能满足。虽然，这并未影响变频器的整体运行情况，但不能不算一个小缺憾。在以后的变频器研究工作中，我们一定会尽心尽力来改进这些不足，使变频器在工业生产中充分发挥作用。