欧瑞变频器在冲床上的应用

图1  欧瑞变频器控制端子接线图

本文介绍了欧瑞变频器在冲床上应用方案，对冲床行业、变频器的接线以及参数等进行了简单说明。

冲床是一种采用曲轴传动带动固定在滑块上的上模具与下模具吻合冲击完成产品成型的特种机械。随着工业技术的高速发展，冲床行业彰显了它的巨大生产能力。另外，随着企业成本意识的提高，冲床变频改造势在必行。冲床的结构分为底座、立柱、横梁、滑块、润滑机构和动力传动机构等。整个传动系统封闭在横梁内部；主传动高速级采用人字齿轮淬硬齿面结构、传动比大、运转平稳、结构紧凑、噪声低且耐磨损；启动按钮采用进口双联安全阀，确保机床使用安全可靠；采用小惯量的气动块式（或片式）摩擦离合器——制动器系统；动作灵敏、接合平稳、联锁性能好且使用寿命长；冲床工频启动和冲压时，对电网冲击较大，工作效率较低，机械磨损严重。

图2  欧瑞传动为广州某企业提供的变频器产品

欧瑞E系列变频器在冲床上应用

广州某企业，使用冲床为闭式双点机械压力机，负载为六级75kW电机，采用皮带传动,选用欧瑞E1000系列变频器进行改造，用户配套电气控制柜。

采用VF控制方式，开启VDC调压功能（FA22出厂值为1），需要注意的是设备惯性大减速时间要调节适当，防止出现OE保护导致长时间设备无法停稳而影响生产，电机启动时间无特殊要求，调试时注意设备不能反转，变频器设定运行频率37~40Hz可满足此现场要求，避免了无用功的浪费，节能效果良好。

使用欧瑞变频器参数设置简单，F208定义端子方向启动\停机有效（图1），F113设置固定频率运行，控制方式F137=0，此现场配套控制柜可直接利用启动\停机开关操作（图2）。

图3  广州某企业采用E 1000系列变频器进行一拖多应用

欧瑞变频器在冲床上一拖多的应用

针对某些大型企业考虑，单台小功率冲床较多，若进行一对一改造，投入人工成本及后期维护的人工费用较大，因此可以采用一拖多的方式进行配置，通过冲床的启动按钮来控制冲床的工作数量，目前广州现场已有多台大功率E1000系列变频器以一拖多的工作方式使用（图3），正常生产时开机台数依据生产情况控制，客户反映使用效果很好。此现场一拖多配置情况如表所示。

图4  冲床上下模工作示意图

冲床改造的难点和欧瑞变频器的优势

冲床要完成一个原件的加工，首先需要提供足够的气压来使离合器释放，并且要求两个工人同时操作启动按钮，电机方能驱动曲轴使得滑块瞬间下行冲击模具上的产品。模具分上下模（图4），每一次冲压上模具再次上升时，下模具内的弹簧反冲作用力会使电机瞬间处于发电状态，产生高电压冲击变频器，使变频器母线电压急剧升高，虽然反弹是暂时的，但实际工作中连续的高电压对变频器冲击势必影响机器性能。依据此情况需要加装制动单元及制动电阻方可解决这个不利因素，但这同时又增加了成本，客户并不能接受。为了解决此问题，欧瑞传动针对冲床设备独立开发了新产品E1000系列，增加了VDC检测功能，通过参数调节使其PN电压维持在设定参数的电压附近，此功能可以实现不加制动装置情况下很好的满足现场的工况，最大限度的为用户降低成本。

利用变频器改造后，解决了以前工频启动时大电流对电网的冲击，减少了机械运行噪声对环境的污染，启动电流较以前大大降低，能明显减少机械部件的磨损，延长机械使用寿命，减少维修费用和缩短维修时间，经济效益显著。

采用欧瑞传动电气有限公司独立研发的E1000系列冲床专用变频器，经现场实地考察工变频运行计算，节电率达到15%～37.5%，是应用在冲床节能改造上行之有效的方法，很值得向冲床行业做大力推广。