【摘 要】
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因为大型立式车床加工任务繁重,运行方式过于落后已经满足不了现代加工工艺要求,所以需要得到较大的改进,以C523车床为对象,基于PLC进行电气控制系统设计,并加入变频器、变频电机、主轴编码器以及PID调节形成闭环控制系统,设计矢量控制变频调速系统,对三相异步电机进行调速控制,从而控制电机达到大功率低转速的功能以及节能的目的。如今,交流调速系统已经被大量地应用在生活中的各个领域,并且在工业,农业,军工
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因为大型立式车床加工任务繁重,运行方式过于落后已经满足不了现代加工工艺要求,所以需要得到较大的改进,以C523车床为对象,基于PLC进行电气控制系统设计,并加入变频器、变频电机、主轴编码器以及PID调节形成闭环控制系统,设计矢量控制变频调速系统,对三相异步电机进行调速控制,从而控制电机达到大功率低转速的功能以及节能的目的。如今,交流调速系统已经被大量地应用在生活中的各个领域,并且在工业,农业,军工行业中也普遍运用起来。常见的变频驱动器有交-交系统以及交-直-交系统,大型立式车床的供电范围在350-430V范围内变化。而且该种用途的三相异步电机变频驱动器对性能、调速范围和波形质量也同样需要较高的要求。现在对国内外变频器的研究现状进行分析,将资料整合,发现选择矢量控制的变压变频调速方法,能够对三相异步电机的转速有很好的控制,调速性能和带负载的能力强。在研究矢量控制的三相异步电动机控制方法时,简要介绍了矢量控制的理论基础和原理、坐标变换的原理和方法,并选择以转子磁链定向的感应电机矢量控制方案。具体思路是将旋转坐标系建立在转子磁链上,通过解耦三相电流,控制定子电流矢量控制感应电动机的转矩,此方案可以使得交流电机的调速性能够和直流电机调速相媲美。在变频调速的过程中,为了改善波形质量,进一步提高系统的性能,双闭环的感应电机矢量控制系统,有着良好的动态性能,有较为稳定的静态性能,且能够满足频率连续调节,减小波形畸变等要求。论文在MATLAB/Simulink中对立式车床交流矢量控制系统进行仿真分析。在MATLAB/Simulink中对直流调速系统进行仿真分析。将立式车床交流矢量控制系统与直流调速系统的转速仿真结果进行对比,结论是直流调速系统控制的转速有超调,而立式车床交流矢量控制系统的转速可以平稳的从零开始逐步调节,且波动不大。由于调速方法简便可靠,提高了切削能力和切削效率,提高了工作台运行速度,系统免维护,大幅度节约电能和维护费用。
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