壓力機具有用途廣泛，生產效率高等特點，可廣泛應用于切斷、沖孔、落料、彎曲、鉚合和成形等工藝。本文主要介紹了四方V560系列變頻器在山東淄博某工廠壓力機上的應用，V560系列變頻器卓越的矢量控制性能能滿足壓力機快速加減速、快速正反轉切換工藝要求。

一、工藝介紹和要求: 

        壓力機由電機經過傳動機構帶動工作機構，對工件施加工藝力，分為螺旋壓力機、曲柄壓力機和液壓機三大類。

        本文介紹的壓力機是螺旋壓力機。螺旋壓力機是用螺桿、螺母作為傳動機構，并靠螺旋傳動飛輪的正反向回轉運動轉變為滑塊的上下往復運動的鍛壓機械。啟動時，滑塊從起始位置快速加速到指定速度，快接近工件時，飛輪失去控制，自由減速，存貯在旋轉飛輪的動能轉化為沖擊能，打擊工件后，要求飛輪快速反轉（0.1S左右）離開工件，返回到某一位置后準備下一次打擊。    

二、壓力機工作原理

        數控電動螺旋壓力機運行時，電機帶動滑塊運動，大齒輪有足夠的慣量，起著飛輪儲能的作用。輸入啟動信號后，電機由靜止狀態經小齒輪、大齒輪帶動滑塊加速下行，電機達到預先設置的打擊能量所要求的轉速時，利用大齒輪儲存的動能作功，使制件成形。大齒輪釋放能量后電機立即帶動大齒輪反轉，返回一定轉角后，電機進入制動狀態，由電動機轉為發電機，使大齒輪帶動滑塊回到預先設置的位置。

 圖1  工作原理圖

三、系統控制方案

1、系統配置

        主電機：三相八極異步電動機，額定功率18.5KW，轉速范圍50-750r/min；

        驅動器：四方V560-4T0220； 

        其他：臺達PLC，威倫觸摸屏，接近開關，其他線材輔材若干。

2、電氣原理圖（如圖2）

圖2   電氣原理圖

3、變頻器調試參數（參考值）：

4、方案介紹：

        本方案的關鍵在于變頻器的性能與參數設置，螺旋壓力機對變頻器具有以下的幾個核心要求：

        （1） 快速加減速；

        （2） 快速正反轉，正反轉切換時無死區；

        （3） 抗大慣量負載沖擊能力強。

        針對螺旋壓力機的工藝特點，我們選擇配置四方V560系列變頻器，V560系列是一款高性能矢量變頻器，其有如下特點：

?     過載能力強，150%額定電流可持續60S；180%額定電流可持續2S；

?     調速范圍寬，穩速精度高；

?     動態響應快，可以實現快速的加減速和正反轉切換；

?     優異的加減速特性；

?     矢量模式下零速200%啟動力矩。

?     獨有的過壓過流調節器功能，可完美解決大慣量負載的沖擊問題；

5、系統方案優點：

      （1）安全性高，可靠性強：與傳統的繼電器接觸器控制相比，PLC與變頻控制使系統的安全性大大增強；

      （2）控制性能優異：優異的矢量控制算法可以實現快速的轉矩響應時間；

      （3）抗大慣量負載沖擊能力強：非常適合螺旋壓力機工藝要求；

      （4）工作效率高：通過快速加減速，大大的縮短工作周期時間；

      （5）操作簡單方便：V560系列變頻器可選多種通訊方式，可方便的與觸摸屏/PLC組成全自動控制系統，只用腳踏開關啟動，自動完成整個打擊過程。

四、小結

        螺桿壓力機要求主電機在低轉速時大轉矩輸出，否則在提升時出現扭力不足的現象；并且需要有快速加減速能力，實現在較短的行程內產生強大的沖擊力。本方案選用四方V560系列高性能矢量型變頻器，具有閉環矢量、開環矢量、轉矩控制、V/F等多種控制算法，優異的驅動特性，保證主電機能快速加減速和快速正反切換，完全滿足螺旋壓力機的工藝要求特性。目前已有數十套設備成功應用在山東淄博某加工廠，得到了客戶的好評。