摘 要：本文重点介绍英威腾GD350变频器在连续驱动摩擦焊机上的应用。
关键词：GD350变频器 摩擦焊接
一、引言
摩擦焊机是近几年兴起的焊接方式，具有焊接固态焊接、广泛的工艺适应性、焊接过程可靠性高、焊件尺寸精度较高、高效、低耗等优点，现在广泛使用于液压管件加工企业。
二、设备（或系统）工艺及控制要求
摩擦焊接工艺：
摩擦焊接是在压力与扭矩的作用下，利用焊接接触面下的相对运动及塑性流动性所产生的摩擦热使接触面近区到达塑性转态，并产生适当的宏观塑性变形状态，然后迅速加压顶锻完成焊接的一种焊接方法。
摩擦焊接通常是一种旋转工件对焊的方法。他所需要控制的参数主要有：转速、焊接时间、顶锻压力、摩擦时间、摩擦定位精度。其中定位精度是主要考验摩擦焊机关键参数，关系到焊接质量和焊接强度。
摩擦焊机组成部分：其由主机（机床）、液压系统、控制系统组成。其主机系统主要是通过旋转夹具和移动夹具向焊接件提供所需的转速、转矩及摩擦压力是焊机系统的执行机构；液压系统主要作用是提供焊机各动作机构液压动力源以及保证主轴旋转及滑台运动部件的充分润滑。控制系统主要是控制焊接过程所需的动作顺序及液压机构元件的执行。
图1 摩擦焊外观图
GD350变频器主要应用在主轴上，该摩擦焊机对变频器控制要求：
1、每次自动焊接完成后，主轴定位在同一位置保证焊接精度。
2、变频器需超频运行，运行达到70HZ.
3、变频器过载能力强，加减速时间为0.4S,定位加减速时间为0.4S.瞬间过载1.7倍。
三、调试
1、设备选型：
摩擦焊机变频器电机采用的是英威腾变频器电机，编码器采用的增量型2500线相关参数如下：
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序号 |
名称 |
电压等级 |
转速 |
电机功率 |
电流 |
转矩 |
|
1 |
电机 |
380V |
1500rpm |
30KW |
59A |
195NM |
变频器型号及参数：
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序号 |
名称 |
电压等级 |
型号 |
电流 |
数量 |
|
1 |
变频器 |
380V |
GD350-037G-4 |
75A |
1台 |
|
2 |
制动电阻 |
|
10欧，15KW |
|
1台 |
2、控制框图及接线图：
控制顺序：
1、PLC给出启动信号；伺服电机带动旋转夹具高速旋转。
2、旋转夹具高速旋转时，液压系统推进滑台向前运动，逐步开始焊接，同时滑台推进压力逐步加大。
3、焊接完成时，PLC给出主轴回零型号，旋转夹具快速精确定位到零点的同时，顶锻压力加一段高压保证焊接牢固。
4、变频器输出定位完成信号后保压一段时间，滑台自动返回，开始下一次焊接，以此往复。
摩擦焊机主轴变频器控制器接线图如下：
图2 主轴伺服接线图
3、调试说明
变频器在焊接开始是采用速度控制，定位时是采用脉冲位置控制，为保证定位准确，位置环和速度环相关参数必须调至合适的值。
1、按照电气原理图检查接线无误。
2、输入电机参数进行自学习。
3、先空载进行测试，看速度响应和定位精度效果适当调节速度环和位置环增益及加减速时间。
4、空载测试好之后，进行带载测试，根据实际效果进行参数微调。
5、变频器调试主要参数：
|
p0.00 |
3 |
|
p0.03 |
100 |
|
p0.04 |
100 |
|
p0.11 |
0.4 |
|
p0.12 |
0.5 |
|
p0.14 |
5 |
|
p1.01 |
0.1 |
|
p1.15 |
0.1 |
|
p1.24 |
0.2 |
|
p3.03 |
10 |
|
p3.09 |
2000 |
|
p3.10 |
2000 |
|
p3.20 |
220 |
|
p3.21 |
220 |
|
p3.35 |
256 |
|
P05.01 |
1 |
|
P05.02 |
45 |
|
P05.03 |
63 |
|
P06.03 |
30 |
|
P06.04 |
5 |
|
p8.38 |
650 |
|
p11.03 |
0 |
4、现场图片
科恩电气
科恩众和