旧机床电器改造为变频器示例 文档下载

　　这篇文章我们用鑫弘宇系列线切割专用变频器为例，来介绍一下怎样用变频器替代机床上老式的机床电器（如图1）。

　　（图1）

　　第三步，连接三相水泵的主回路和控制回路。使用三相水泵时，必须另外加个交流接触器来控制，此交流接触器线圈的额定电压必须是220V/50HZ的。　　三相水泵主回路的连接：先从端子排第1、2、3个端子（火线）上连三根线到电源用空气开关的上端，此空气开关的下端连220V交流接触器的进线端，交流接触器的出线端连端子排第8、9、10个端子（水泵电机的三根线）。　　三相水泵控制回路的连接：从变频器8位压线端子的L上跳线到K1，K2接交流接触器线圈的一端，线圈另一端接端子排的第4个端子（零线）。　　第四步，变频器8位压线端子的连接，从电源用空气开关下端任意一个端子上接根线到变频器8位压线端子的L上，N接端子排的第4个端子（零线）。U、V、W分别接端子排的第5、6、7个端子。（如图3）

　　（图3）

　　第五步，行程开关的连接。这台旧机床使用的是三位一体的机械开关，***上面一个是左行程，中间是右行程，***下面是超程。（如图4）

　　（图4）

　　机械开关背面是常开常闭的接线端子，我们用万应表的通断档测量后得知三个行程开关中间2和3两个端子是常闭触点,1和4是常开触点（如图5）。

　　（图5）

　　我们把三个行程开关每组常闭触点的2号端子作为0V，3号端子分别作为左行程、右行程、超程信号（如图6）。先把三个0V短接在一起，再从下端连出一根大概1米的线备用，左行程、右行程、超程信号各连接一根1米左右的线备用（行程开关固定好后，这4根线需要连在变频器的转接板上，行程开关距离变频器一般稍远，因此不能用太短的线连接）。

　　（图6）

　　第六步，机床按键的连接（如图7）。这台旧机床的按键面板上有“急停（总控）”、“开丝”、“开水”、“关丝”、“关水”、“保护”和“刹车”（刹车功能不用，此开关作为高低速开关使用）。
首先连接这些按钮的公共端0V。这些按钮都是两组触点，一组常开，一组常闭。“急停（总控）”、“关丝”、“关水”使用按钮的常闭触点，“开丝”、“开水”、“保护”、“刹车”（高低速）使用常开触点。每个按钮所使用的那组触点，不管是常开还是常闭，都有2个接线端子。我们从“急停（总控）”开关常闭触点的其中一个接线端子开始，依次连接“开丝”、“开水”、“保护”、“刹车（高低速）”、“关水”和“关丝”对应触点的其中一个接线端子； “急停”开关的另一个接线端子连到变频器转接板的任意一个0V上，此处需使用1.5米左右的线，（这台机床变频器安装的位置离按键面板很远，不像以前安装的那样是在按键面板的下面，因此需要很长的连接线，其他的按钮也同样）。
其次，连接每个按钮的信号线。每个按钮其中的一个接线端子作为公共端0V已经接好了，它们相应触点的另外一个接线端子用1.5米左右的信号线逐个接在变频器转接板上，在接线时要注意每个按钮的信号要和转接板上的信号相同，不能接错线。其中“保护”开关需要接在转接板的“调试”端子上；如果是快走丝只用高、低两个段速的话，可以把转接板上SP0、SP1、SP2三个端子短接在一起后接在“刹车（高低速）”开关上，这样在开关触点接通时，是***低速，可以用来上丝；开关触点断开时，是***高速，用来正常切割。这些线接好以后，机床按键连接完毕。

　　（图7）

　　第七步，把需要的机床信号线连在之前的端子排上（也就是让机床信号和变频器信号接通），可以参照图3。
①找出电源线，电源线中有4根线，一根红色，一根黑色，一根蓝色，还有一根是黄色。通常情况下黄色的是零线，其他的3根是火线。我们就把红、蓝、黑三根线作为火线接在端子排第1、2、3个端子上，黄线作为零线接在第4个端子上。但是，在实际的机床改装现场，我们还是要用万用表测量一下哪根是零线，哪根是火线，不能凭经验去做。
②找出丝筒电机的三根线接在端子排的第5、6、7个端子上，丝筒电机的线一般是从丝筒上面下来的，我们可以观察一下，哪根线是从丝筒那边过来的，哪根就是电机线。
③找出水泵电机的三根线接在端子排第8、9、10个端子上。
④找加工结束两根线，加工结束是从控制柜出来的，一般是常闭信号，所以可以用万用表的通断档量从机床航空插头上出来的线，哪两根是通的哪两根就是加工结束，但是，也不排除加工结束有常开的。（如果有引脚定义，就更方便了）。本台机床从航空插头上出来有4根线是悬空的，我们用万用表测量后其中确实有两根线是通的，我们推断这两根通的就是加工结束，因此就把这两根线接在端子排的第11、12个端子上了。同时，从端子排第11、12个端子再接两根线到变频器转接板的“加工结束”和“0V”。
⑤连接开关高频两根线，刚才从航空插头出来的4根线中，两根通的是加工结束，剩余两根不通的就是开关高频。我们把这两根不通的接在端子排的第13、14个端子上。同时，从端子排第13、14个端子再接两根线到变频器转接板的“开关高频”两个端子上。
⑥连接断丝检测两根线。客户机床上原来的很乱，我们看了半天也不确定哪两根线是断丝检测线，只好让客户把机床立柱拆开，想看看从两个导电块那边出来的线是哪根。经过观察，从导电块那边出来的有两根线，一根黑色，一根红色，黑色是采样，红色是断丝检测，都通到航空插头里了，我们就把这根红色的从中间剪断，接在转接板的“断丝 ”上，又从黑色采样线上剥出一段铜丝，从铜丝上接出一根线到转接板“断丝-”上。到此为止所有的信号都已经连接完毕。线架上钼丝已经穿好了。
第八步，通电，测试变频器各项功能。
上电后，变频器ERR灯常亮，准备修改变频器参数时，发现机床灯用变压器冒烟了，紧急断电。我们检查电源连线，没有发现问题，又用万用表交流750V档测量端子排三根火线两两之间的电压，发现黑色和红色线之间，黑色和蓝色线之间是220V的电压，红色和蓝色线之间是380V的电压，这就说明黑色线是零线，而不是像通常情况下的黄色线是零线。我们把黑色线和黄色线对调了位置，重新用万用表测量，红、黄、蓝三根火线两两之间都是380V的电压，火线和零线之间是220V的电压，确定没问题后，我们又重新上电。
上电后还是ERR灯常亮，而能造成一上电ERR灯常亮，正常情况下只有两种问题：一是左右换向极性错，二是掉电检测有问题。而行程开关在连接之前测量过确实是常闭的，我们把灯板插在变频器和转接板之间，重新检查行程开关，灯板上左入和右入确实是亮的，把左行程按下去，左入灯灭，把右行程按下去，右行程灭，说明行程开关信号正常。我们检查参数，左右换向极性也是常闭的，和我们的接法一样。因此怀疑掉电检测有问题，就把参数界面的D值允许掉电的***长时间改为D 00，修改后，ERR灯仍然亮着。无奈之下就抱着试试的心态，把左右换向极性调成常开，可ERR灯还是没有灭，就又把左右换向极性恢复为常闭了。这说明左右换向极性和掉电检测都没有问题。
接着我们把机床信号线从变频器上拔下来，把调试板（鑫弘宇配套检测变频器是否正常的一个小工具）插上去后ERR灯灭，可以正常开机，说明变频器本身没有故障。只要把机床信号插上，就ERR灯常亮，说明外部信号有问题。
这时我们把机床信号线拔下来，把灯板（鑫弘宇配套检测外部线路接线是否正确的一个小工具）插在变频器上后，再把机床信号线插在灯板的另一头，我们观察灯板发现，开水和开丝接的是常开，可灯板上开水灯是一直亮的，开丝灯是灭的，这说明开水信号一直没撤销。再次按下开水键，灯板上的开水灯还是亮的，可过大概30秒，开水灯灭了，ERR灯同时也灭了，来回试了好多次发现开水键不太灵，客户那里没有多余的按钮，我们就准备把变频器调成点动模式，用两个按键控制开水开丝。可客户还想用4个按键控制，不想用点动，只好让客户去买新的按钮。新按钮买回来重新接好后，ERR灯灭了，我们准备再试一遍。
再次上电，ERR灯不亮，变频器显示0 15，按开水，ERR灯点亮一下又灭掉，打开“保护”按钮，再开水，交流接触器可以正常吸合，水可以开，再按“开丝”，丝筒可以转。开丝筒后，首先应该检查左右行程开关是否接反，以免丝筒碰到行程开关不换向而转超程。
检查左右行程开关是否接反的方法（接近开关）：开运丝后，假如丝筒从左向右运行，用螺丝刀等金属物品碰左行程开关（机械开关要完全按下左行程开关），如果丝筒换向，说明此行程开关正确；如果没有换向，而碰右行程开关后，丝筒换向，说明行程开关接反。解决方法有两种：①把左换向和右换向调换位置②把丝筒电机三根线任意两根调换。
打开保护能开机，取消保护不能开机，那就是加工结束和断丝检测有问题。用灯板观察，加工结束灯是灭的，断丝灯是亮的，应该是加工结束线路找错了。把变频器加工结束极性改为常开后（极性界面的B值从B 01改为B 00），取消保护，可以开水和开丝。此时让客户设置了一个很短的加工任务，再次开丝，任务完成后，丝筒不会停，还在一直运转。这更证明加工结束线路有问题。我们用万用表测量端子排上加工结束两根线，这两根线在连接之前测量是通的，现在又不通了。怎么会这样呢？我们都觉得很奇怪！当时加工结束接好后，我们又把从导电块那里出来通往航空插头上的红线从中间剪断了，剪断后的线一端接在断丝 上，另一端悬空着，会不会是这里出问题了呢？后来经过仔细检查，这根剪断后悬空着的线和原来接在端子排上的第12个端子上的线（之前接的加工结束两根线中的一根）是相通的，这两根才是真正的加工结束信号。
把这两根线接好后，我们把变频器的加工结束极性又重新调成常闭（刚刚调成常开了），再次开机测试。这次在取消调试状态下，可以正常开水、开丝了。客户再次设置了一个简单的任务，等任务完成后，变频器立即停机了。
加工结束正常后，需要再测试下断丝保护。开机后，把钼丝从导电块上挑开，让钼丝完全离开导电块，变频器没有马上停机，而是过了好几秒以后才停机，这是不正常的现象。观察灯板上的断丝灯，在钼丝完全离开导电块后，灯板上的“断丝”灯亮度降低，但没有灭掉。我们怀疑两个导电块太脏了，建议客户清洗导电块，客户清洗后把和采样连在一起的导电块上的线拆掉又装了一遍，断丝保护恢复正常，只要把钼丝从导电块上完全挑开，灯板上的“断丝”灯灭掉的同时变频器马上停机。变频器所有功能正常！
在这次安装过程中，出现了3个问题：
①没有测量火线和零线就直接上电了，造成变压器冒烟（严重的话会烧掉变频器）。
②没有认真检查原机床按键是否能正常使用，给安装造成困难。
③断丝检测不灵敏。

　　在以后的安装中，我们应该做到：
▲不能根据颜色或经验判断火线和零线，必须用万用表交流750V档测量哪根是火线哪根是零线。如果认为哪一根是零线，那么其他三根线与它之间的电压就应该是220V。如果认为哪三根线是火线，那么这三根线任意两根之间就应该是380V。
▲线路接好后，把变频器前端的空气开关关掉，再推上机床总电源，用万用表交流750V档测量空气开关进线端三根线的任意两根之间的电压，正常情况下任意两根之间的电压都是380V。
▲在安装中，如果用到旧机床上的器件，在安装前必须确认这个器件是可以正常使用的。
▲旧机床改造，必须把两个导电块拆下来清洗干净，再装上去。
通过这次安装，我们也学习到，在变频器某个极性错误的情况下，如果开丝或开水信号不撤销，也会出现一上电ERR红灯亮的情况。