專利名稱：一種新型雕刻機(jī)專用變頻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及變頻調(diào)速技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種雕刻機(jī)專用變頻器。
背景技術(shù)：
雕刻機(jī)專用變頻器用于對雕刻機(jī)主軸電機(jī)的調(diào)速，是雕刻機(jī)的重要組成部件，其性能對雕刻機(jī)整機(jī)的性能有著至關(guān)重要的影響。雕刻機(jī)的主軸通常分為精密加工主軸和大功率切斷主軸兩類，精細(xì)加工主軸適合加工特別精細(xì)的工件，如印章、銘牌、胸牌禮品等，所對應(yīng)的電機(jī)通常為高速變頻電機(jī)，功率較小，一般在250W以下；大功率切斷主軸，主要用于切斷、大功率雕刻，此類主軸相適應(yīng)的電機(jī)功率大，根據(jù)特性一般可分為無刷變頻高速交流電機(jī)和有刷交流電機(jī)。采用交流調(diào)速的主軸系統(tǒng)要求有較大的低頻轉(zhuǎn)矩，穩(wěn)速精度高，啟動，停機(jī)響應(yīng)快。目前國內(nèi)數(shù)控機(jī)床主軸伺服系統(tǒng)中采用交流調(diào)速的主軸伺服系統(tǒng)或其中的變頻器大多依賴進(jìn)口，價(jià)格昂貴。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的為提供一種低頻轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速方便，效率高的雕刻機(jī)專用變頻器，提高雕刻機(jī)的自動化程度，提高雕刻機(jī)的使用壽命，降低雕刻機(jī)的成本。為解決上述問題所采用的技術(shù)方案是一種新型雕刻機(jī)專用變頻器，包括交流整流電路、直流變頻電路和高速處理器；所述交流整流電路為二極管組成的三相交流整流橋； 所述直流變頻電路所述直流變頻電路包括啟動電阻、串聯(lián)的兩充電電容和并聯(lián)的三組絕緣柵雙極型晶體管；所述三相交流整流橋的兩端并聯(lián)兩串聯(lián)的充電電容，且三相整流橋的輸出端接一啟動電阻，所述啟動電阻并聯(lián)一接觸器，串聯(lián)的兩充電電容并聯(lián)三組絕緣柵雙極型晶體管，每組包括兩個絕緣柵雙極型晶體管，且每組兩個絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極與集電極連接處輸出至電機(jī)，三組絕緣柵雙極型晶體管的基極分別連接到高速處理器；所述高速處理器接收外部信號對直流部分進(jìn)行頻率調(diào)整，高速處理器采用多種頻率設(shè)定方式包括外部端子多段速設(shè)定方式和模擬量電壓設(shè)定方式，從而達(dá)到控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的目地。對高速處理器設(shè)計(jì)了一套適合雕刻機(jī)工藝要求的專業(yè)控制流程1)頻率連續(xù)可調(diào)，高起動轉(zhuǎn)矩150%的起動轉(zhuǎn)矩。2)頻率調(diào)節(jié)方式多樣，可用模擬量電壓輸入(FOV)作為頻率調(diào)節(jié)方式，也可使用外部端子多段速作為頻率設(shè)定方式3)采用V/F控制模式，可任意設(shè)定V/F曲線，配合轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償功能，提供100 % 150%的起動轉(zhuǎn)矩。4)全方位的檢測保護(hù)功能有過電壓、欠電壓、電機(jī)過載、加速/減速/運(yùn)轉(zhuǎn)中失速防止保護(hù)功能、頻率偵測。5)短時啟動、停止功能變頻器帶動主軸電機(jī)可以在極短的時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)主軸電機(jī)的啟動和停止。[0012]本實(shí)用新型的有益效果是新型雕刻機(jī)專用變頻器用于雕刻系統(tǒng)中，使得雕刻機(jī)系統(tǒng)機(jī)系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)①低頻力矩大、輸出平穩(wěn)。②轉(zhuǎn)矩動態(tài)響應(yīng)快、穩(wěn)速精度高。③減速停車速度快。④抗干擾能力強(qiáng)。⑤頻率調(diào)節(jié)方式可調(diào)，主要使用外部端子多段速和模擬量電壓調(diào)節(jié)方式。
圖1是本實(shí)用新型的主要元器件電路原理圖圖2是雕刻機(jī)專用變頻器系統(tǒng)原理圖R、S、T為三相380V電源；MUM2為雕刻專用電機(jī)；FWD、REV、Si、S4、S5、S6為多功能輸入端子；FWD、REV分別控制系統(tǒng)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，Sl設(shè)置成停止功能端子，S4、S5、S6設(shè)置成多段速輸入端子；SC為多功能端子公共端。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖1所示，一種新型雕刻機(jī)專用變頻器，包括交流整流電路、直流變頻電路和高速處理器，所述交流整流電路為二極管組成的三相交流整流橋；所述直流變頻電路包括啟動電阻R1A、串聯(lián)的兩充電電容C1、C2和并聯(lián)的三組絕緣柵雙極型晶體管；所述三相交流整流橋的兩端并聯(lián)兩串聯(lián)的充電電容Cl和C2，且三相整流橋的輸出接一啟動電阻R1A，所述啟動電阻RlA并聯(lián)一接觸器Si，輸入三相AC380V經(jīng)三相整流橋整流，經(jīng)啟動電阻RlA對電解電容充電為DCM0V，當(dāng)充電結(jié)束，接觸器吸合，啟動電阻RlA被旁路；所述串聯(lián)的兩充電電容Cl和C2并聯(lián)三組絕緣柵雙極型晶體管，每組包括兩個絕緣柵雙極型晶體管，且每組兩個絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極與集電極連接輸出至電機(jī)，三組絕緣柵雙極型晶體管的基極分別連接到高速處理器；所述高速處理器包括接收外部端子輸入信號和輸出控制部分高速處理器接收外部端子輸入信號包括正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)信號，由常開開關(guān)提供，分別輸入到FWD、REV端子；停止信號，由常開開關(guān)提供，輸入到Sl端子；外部多段速輸入信號，由常開開關(guān)提供，輸入到S4、 S5、S5端子，由S4、S5、S5端子配合使用；高速處理器輸出控制部分包括IGBT逆變控制，采用正弦脈寬調(diào)制(SPWM)控制方式。SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)控制方式的特點(diǎn)是控制電路結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，機(jī)械特性硬度也較好，能夠滿足一般傳動的平滑調(diào)速要求，已在產(chǎn)業(yè)的各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。能夠充分滿足雕刻機(jī)專用變頻器的各種技術(shù)要求。高速處理器接收外部信號對直流部分進(jìn)行頻率調(diào)整輸出，從而達(dá)到控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的目地。對高速處理器設(shè)計(jì)了一套適合雕刻機(jī)工藝要求的專業(yè)控制流程1、頻率連續(xù)可調(diào)，高起動轉(zhuǎn)矩150%的起動轉(zhuǎn)矩。2、頻率調(diào)節(jié)方式多樣，可用模擬量電壓輸入(FOV)作為頻率調(diào)節(jié)方式，也可使用外部端子多段速作為頻率設(shè)定方式[0027]3、采用V/F控制模式，可任意設(shè)定V/F曲線，配合轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償功能，提供100 % 150%的起動轉(zhuǎn)矩。4、全方位的檢測保護(hù)功能有過電壓、欠電壓、電機(jī)過載、加速/減速/運(yùn)轉(zhuǎn)中失速防止保護(hù)功能、頻率偵測。
5、短時啟動、停止功能變頻器帶動主軸電機(jī)可以在極短的時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)主軸電機(jī)的啟動和停止。上述實(shí)施例僅作為對本實(shí)用新型的解釋，不以任何方式限制本實(shí)用新型，凡是采用等同變換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種雕刻機(jī)專用變頻器，包括交流整流電路、直流變頻電路和高速處理器，其特征是所述交流整流電路為二極管組成的三相交流整流橋，所述三相交流整流橋的兩端并聯(lián)兩串聯(lián)的充電電容，且三相整流橋的輸出接一充電電阻，所述充電電阻并聯(lián)一接觸器，串聯(lián)的兩充電電容并聯(lián)三組絕緣柵雙極型晶體管，每組包括兩個絕緣柵雙極型晶體管，且每組兩個絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極與集電極連接處輸出至電機(jī)，三組絕緣柵雙極型晶體管的基極分別連接到高速處理器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雕刻機(jī)專用變頻器，其特征是所述的高速處理器的頻率設(shè)定方式包括外部端子多段速設(shè)定方式和模擬量電壓設(shè)定方式。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種新型雕刻機(jī)專用變頻器，包括交流整流電路、直流變頻電路和高速處理器，其特點(diǎn)是交流整流電路為二極管組成的三相交流整流橋，三相交流整流橋的兩端并聯(lián)兩串聯(lián)的充電電容，且三相整流橋的輸出接一充電電阻，充電電阻并聯(lián)一接觸器，串聯(lián)的兩充電電容并聯(lián)三組絕緣柵雙極型晶體管，每組包括兩個絕緣柵雙極型晶體管，且每組兩個絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極與集電極連接處輸出至電機(jī)，三組絕緣柵雙極型晶體管的基極分別連接到高速處理器。采用本新型雕刻機(jī)專用變頻器交流調(diào)速的主軸具有較大的低頻轉(zhuǎn)矩，穩(wěn)速精度高，啟動、停機(jī)響應(yīng)快，實(shí)用性強(qiáng)，值得大力推廣應(yīng)用。
文檔編號H02P27/08GK202076987SQ201120081338
公開日2011年12月14日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者張建軍, 祝元北 申請人:上海眾辰電子科技有限公司