applicazione dell'unità di feedback pgc nelle macchine utensili cnc
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applicazione dell'unità di feedback pgc nelle macchine utensili cnc

Le macchine utensili a controllo numerico, abbreviate in macchine utensili CNC, sono macchine utensili automatizzate dotate di sistemi di controllo programmato. Questo sistema di controllo è in grado di elaborare logicamente programmi con codici di controllo o altre istruzioni simboliche, decodificarli, rappresentarli in numeri codificati e inserirli nei dispositivi di controllo numerico tramite supporti di informazione. Dopo il calcolo e l'elaborazione, il dispositivo di controllo numerico invia vari segnali di controllo per controllare l'azione della macchina utensile e processare automaticamente i pezzi in base alla forma e alle dimensioni richieste dal disegno. Le macchine utensili a controllo numerico hanno risolto efficacemente problemi di lavorazione di pezzi complessi, precisi, di piccole serie e di molteplici varietà. Sono macchine utensili automatizzate flessibili ed efficienti che rappresentano la direzione di sviluppo della moderna tecnologia di controllo delle macchine utensili e sono un tipico prodotto meccatronico.

1. Caratteristiche delle macchine utensili CNC

(1) Elevata precisione di lavorazione. Le macchine utensili a controllo numerico elaborano le istruzioni fornite in forma numerica. Attualmente, l'equivalente di impulsi delle macchine utensili CNC raggiunge generalmente 0,001 e il gioco inverso della catena di trasmissione dell'avanzamento e l'errore di passo della vite possono essere compensati dal dispositivo CNC. Pertanto, le macchine utensili CNC possono raggiungere un'elevata precisione di lavorazione. Per le macchine utensili CNC di piccole e medie dimensioni, la loro precisione di posizionamento può generalmente raggiungere 0,03 e la precisione di posizionamento ripetuto è 0,01.

(2) Elevata adattabilità alla lavorazione degli oggetti. Quando si cambiano le parti di lavorazione su una macchina utensile CNC, è sufficiente riscrivere il programma e immettere il nuovo programma per ottenere la lavorazione delle nuove parti. Ciò offre grande praticità per la produzione di pezzi singoli complessi, piccoli lotti e la produzione di prova di nuovi prodotti. Per parti di precisione e complesse, difficili o impossibili da lavorare con le normali macchine utensili manuali, le macchine utensili CNC possono anche ottenere la lavorazione automatica.

(3) Elevato grado di automazione e bassa intensità di lavoro. La lavorazione dei pezzi con macchine utensili CNC viene completata automaticamente secondo procedure pre-programmate. Oltre a posizionare nastri perforatori o azionare tastiere, caricare e scaricare i pezzi, condurre ispezioni intermedie dei processi chiave e osservare il funzionamento delle macchine utensili, gli operatori non devono eseguire complesse operazioni manuali ripetitive. L'intensità di lavoro e la tensione possono essere notevolmente ridotte. Inoltre, le macchine utensili CNC sono generalmente dotate di buone protezioni di sicurezza, rimozione automatica dei trucioli, raffreddamento automatico e dispositivi di lubrificazione automatica, e le condizioni di lavoro degli operatori risultano notevolmente migliorate.

(4) Elevata efficienza produttiva. Il tempo necessario per la lavorazione dei pezzi è suddiviso principalmente in due parti: tempo di manovra e tempo ausiliario. L'intervallo di variazione della velocità del mandrino e dell'avanzamento delle macchine utensili CNC è maggiore rispetto a quello delle macchine utensili tradizionali, consentendo di selezionare parametri di taglio favorevoli per ogni processo. Grazie alla buona rigidità strutturale delle macchine utensili CNC, è possibile eseguire tagli robusti con grandi quantità di materiale, migliorando l'efficienza di taglio e riducendo i tempi di manovra. Grazie all'elevata velocità di movimento a vuoto delle parti mobili delle macchine utensili CNC, il tempo di serraggio e il tempo ausiliario del pezzo sono inferiori a quelli delle macchine utensili tradizionali.

È praticamente superfluo regolare nuovamente la macchina utensile CNC quando si sostituiscono i pezzi lavorati. Ciò consente di risparmiare tempo nell'installazione e nella regolazione dei componenti. La qualità di lavorazione delle macchine utensili CNC è stabile, in genere vengono eseguiti solo controlli preliminari e controlli a campione delle dimensioni chiave tra un processo e l'altro, risparmiando così i tempi di fermo macchina per l'ispezione. Quando si lavora in un centro di lavoro, una macchina utensile riesce a elaborare in modo continuo più processi, con un conseguente miglioramento significativo dell'efficienza produttiva.

(5) I vantaggi economici sono buoni. Sebbene le macchine utensili CNC siano costose e richiedano elevati costi di ammortamento delle attrezzature per ogni pezzo durante la lavorazione, nel caso di produzione di singoli pezzi e piccoli lotti, l'utilizzo di macchine utensili CNC può far risparmiare tempo di marcatura, ridurre i tempi di regolazione, lavorazione e ispezione e risparmiare sui costi di produzione diretti; 2. L'utilizzo di macchine utensili CNC per la lavorazione dei pezzi generalmente non richiede la produzione di attrezzature specializzate, con conseguente risparmio sui costi delle attrezzature di processo; 3. La precisione stabile della lavorazione CNC riduce il tasso di scarto e abbassa ulteriormente i costi di produzione; 4. Le macchine utensili a controllo numerico possono essere utilizzate in modo multiuso, risparmiare spazio in fabbrica e risparmiare sugli investimenti edili. Pertanto, l'utilizzo di macchine utensili CNC può comunque ottenere buoni vantaggi economici.

2. L'applicazione delle macchine utensili CNC presenta numerosi vantaggi che le macchine utensili tradizionali non possiedono. Il loro campo di applicazione è in continua espansione, ma non possono sostituire completamente le macchine utensili tradizionali, né possono risolvere tutti i problemi della lavorazione meccanica in modo economico. Le macchine utensili a controllo numerico sono adatte alla lavorazione di pezzi con le seguenti caratteristiche:

(1) Parti prodotte in molteplici varietà e piccoli lotti.

(2) Parti con forme e strutture complesse.

(3) Parti che richiedono frequenti modifiche.

(4) Componenti critici costosi e non rottamabili.

(5) Parti urgenti con cicli di progettazione e produzione brevi.

(6) Parti con lotti di grandi dimensioni e requisiti di elevata precisione.

 

Piano di ristrutturazione di due macchine utensili a controllo numerico

 

1. Panoramica dell'attrezzatura

I parametri principali della macchina utensile di trasformazione a risparmio energetico nella fabbrica di lavorazione CNC Liqiong di Zhongshan sono i seguenti:

(1) Marca della macchina utensile: Yirun Keitel Modello: YRX-46A Potenza del mandrino della macchina utensile: 7,5 KW

(2) Ciclo di funzionamento 5 secondi, tempo di frenata 1 secondo, corrente di frenata 12A

(3) Alimentazione: 380V 50HZ

 

2. Elaborazione dell'energia elettrica rigenerata

Quando una macchina CNC completa un'azione o termina un ciclo di lavoro, il motore della macchina si trova in uno stato di generazione di energia rigenerativa. I sei diodi nell'inverter convertono l'energia meccanica del meccanismo di trasmissione in energia elettrica e la reimmettono nel circuito CC intermedio, causando un aumento di tensione ai capi del condensatore di accumulo di energia. Se non vengono adottate le misure necessarie, il convertitore di frequenza si bloccherà per sovratensione quando la tensione del condensatore del circuito CC raggiunge il limite di protezione. Negli inverter ad alte prestazioni, esistono due soluzioni per elaborare l'energia elettrica rigenerata continua: 1) l'installazione di resistori nel circuito CC intermedio per consentire il consumo di energia elettrica rigenerata continua sotto forma di calore attraverso i resistori, processo chiamato frenatura a retroazione; 2) l'utilizzo di raddrizzatori rigenerativi per trasmettere l'energia elettrica rigenerata continua alla rete è chiamato frenatura a retroazione.

(1) La frenatura a consumo energetico è composta da un'unità di frenatura e da una resistenza di frenatura.

(2) Per ottenere il feedback della potenza rigenerativa generata dallo stato di frenata del motore elettrico sulla rete, l'inverter lato rete dovrebbe utilizzare un inverter reversibile. Il dispositivo di feedback a onda sinusoidale per il risparmio energetico IPC-PGC lanciato da Jianeng Company ha la stessa struttura del convertitore e dell'inverter lato rete, utilizzando una scheda di riconoscimento della tensione di rete con modalità di controllo PWM. Grazie all'utilizzo della tecnologia di controllo PWM, è possibile controllare l'ampiezza e la fase della tensione CA lato rete, il che può rendere la corrente di ingresso CA in fase con la tensione di rete e avvicinarsi a un'onda sinusoidale. Il fattore di potenza del sistema di trasmissione è maggiore di 0,96 e ha una capacità di feedback di rete del 100% durante la frenata di feedback senza la necessità di un autotrasformatore.

Il dispositivo di feedback a risparmio energetico a onda sinusoidale IPC-PGC può restituire alla rete elettrica l'energia elettrica rigenerata generata durante la regolazione della velocità del motore e altri processi, evitando la perdita di energia causata dal riscaldamento della resistenza mediante unità di frenatura convenzionali che consumano energia, ottenendo così effetti ideali di risparmio energetico e un funzionamento efficiente.


Description

Il consumo energetico delle macchine utensili CNC è determinato direttamente dalla potenza del motore della macchina utensile e dal tempo di funzionamento continuo della stessa, mentre il tempo di funzionamento continuo delle macchine utensili CNC è determinato dalle condizioni operative della macchina utensile, ovvero frequenza di avvio e arresto, tempo di accelerazione, tempo di elaborazione e tempo di spegnimento. Pertanto, calcoliamo il consumo energetico in base alla potenza, al tempo di funzionamento e al coefficiente delle condizioni operative della macchina utensile CNC.

3、 Introduzione del prodotto del dispositivo di feedback a risparmio energetico a onda sinusoidale IPC-PGC

 

Il dispositivo di feedback a risparmio energetico a onda sinusoidale IPC-PGC è un prodotto a basso rumore e a risparmio energetico, realizzato con tecnologia canadese, che utilizza algoritmi avanzati per ottenere un feedback energetico a onda sinusoidale completo. Può restituire alla rete elettrica l'energia elettrica rigenerata generata durante il processo di regolazione della velocità del motore, evitando le perdite di energia causate dalle unità di frenatura convenzionali ad alto consumo energetico e ottenendo effetti di risparmio energetico. Il dispositivo di feedback a risparmio energetico a onda sinusoidale PGC è dotato di reattori e filtri antirumore interni, che possono essere collegati direttamente alla rete elettrica senza causare interferenze alla rete elettrica e alle apparecchiature elettriche circostanti.

Attualmente è ampiamente utilizzato nelle macchine utensili CNC, nei sistemi di servocontrollo e in altre occasioni.

Quando il mandrino di una macchina utensile CNC o di un sistema di servocontrollo frena rapidamente, il motore elettrico entra in uno stato di generazione di energia rigenerativa. I sei diodi nell'inverter convertono l'energia meccanica del meccanismo di trasmissione in energia elettrica e la reimmettono nel circuito CC intermedio, causando un aumento della tensione ai capi del condensatore di accumulo di energia. Per ottenere il feedback dell'energia elettrica rigenerativa dallo stato di frenata del motore alla rete, l'inverter lato rete dovrebbe adottare un inverter reversibile. Il dispositivo di feedback energetico IPC-PGC lanciato da Jianeng Company adotta una scheda di riconoscimento della tensione di rete con modalità di controllo PWM. Grazie all'utilizzo della tecnologia di controllo PWM, è possibile controllare l'ampiezza e la fase della tensione CA lato rete, il che può rendere la corrente CA in ingresso in fase con la tensione di rete e avvicinarsi a un'onda sinusoidale. Il fattore di potenza del sistema di trasmissione è maggiore di 0,96 e ha una capacità di feedback di rete del 100% durante la frenata di feedback senza la necessità di un autotrasformatore.

Il dispositivo di feedback dell'energia elettrica IPC-PGC può restituire alla rete elettrica l'energia elettrica rigenerata generata durante la regolazione della velocità del motore e altri processi, evitando la perdita di energia causata dal riscaldamento della resistenza mediante unità di frenatura convenzionali che consumano energia, ottenendo così effetti ideali di risparmio energetico e un funzionamento efficiente.

Quando il motore funziona in modalità di generazione, l'energia elettrica generata dal motore ritorna al bus CC attraverso il diodo sul lato inverter. Quando la tensione del bus CC supera un certo valore, il dispositivo di feedback dell'energia elettrica IPC-PGC si avvia, invertendo la corrente continua in corrente alternata e restituendo l'energia elettrica alla rete elettrica controllando la fase e l'ampiezza della tensione del dispositivo di feedback dell'energia elettrica, raggiungendo l'obiettivo di risparmio energetico.

Le principali caratteristiche tecniche del dispositivo di feedback a risparmio energetico a onda sinusoidale IPC-PGC sono:

Indicatori tecnici:

Potenza massima di recupero dell'energia meccanica: 12KW

Efficienza di conversione dell'energia meccanica: 70% -95%

Qualità dell'alimentazione: onda sinusoidale pura, THD<5% al ​​100% del carico

Tempo di risposta: 10 ms (0,01 secondi)

Motori compatibili: sistema motore mandrino, sistema servomotore

Tempo massimo di inattività: 0,3 secondi

Tempo di inattività normale: 1-4 secondi

Tensione adatta: 360 V-460 V, 50/60 Hz, trifase

Norme di sicurezza e compatibilità elettromagnetica: EN50178-1997 EN12015-2004 EN12016-2004 EN61000

4 reattori e filtri integrati, plug and play

PGC adotta un design strutturale integrato, con reattori e filtri incorporati, quindi gli utenti non devono acquistare separatamente

5 sostituire completamente la resistenza frenante

PGC può sostituire completamente la frenatura a resistenza, trasformando i componenti che consumano energia in componenti difettosi e risparmiando oltre il 60% dello spazio di installazione.

6. Facile da usare, riduce i costi di installazione e formazione

Prima di uscire dalla fabbrica, ogni prodotto PGC è già impostato con parametri tecnici che soddisfano oltre il 90% dei requisiti, rendendolo pronto all'uso. Allo stesso tempo, per soddisfare condizioni di lavoro complesse, gli utenti devono solo regolare la soglia di intervento per garantire il 100% di utilizzo. Pertanto, anche se non si è un tecnico esperto, è possibile iniziare a utilizzare PGC rapidamente.

7. Utilizzare frequenze di rete globali senza restrizioni geografiche per le applicazioni

Il THD del prodotto PGC soddisfa gli standard di filtraggio del mondo globale; EMC/EMI soddisfa il rigoroso standard EN55022 Classe A; può funzionare stabilmente a frequenze di rete comprese tra 45 Hz e 65 Hz. Pertanto, l'applicazione dei prodotti PGC è completamente libera da limitazioni geografiche.