专利名称：一种新型雕刻机专用变频器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及变频调速技术领域，具体地说是一种雕刻机专用变频器。
背景技术：
雕刻机专用变频器用于对雕刻机主轴电机的调速，是雕刻机的重要组成部件，其性能对雕刻机整机的性能有着至关重要的影响。雕刻机的主轴通常分为精密加工主轴和大功率切断主轴两类，精细加工主轴适合加工特别精细的工件，如印章、铭牌、胸牌礼品等，所对应的电机通常为高速变频电机，功率较小，一般在250W以下；大功率切断主轴，主要用于切断、大功率雕刻，此类主轴相适应的电机功率大，根据特性一般可分为无刷变频高速交流电机和有刷交流电机。采用交流调速的主轴系统要求有较大的低频转矩，稳速精度高，启动，停机响应快。目前国内数控机床主轴伺服系统中采用交流调速的主轴伺服系统或其中的变频器大多依赖进口，价格昂贵。
实用新型内容本实用新型的目的为提供一种低频转矩大，调速方便，效率高的雕刻机专用变频器，提高雕刻机的自动化程度，提高雕刻机的使用寿命，降低雕刻机的成本。为解决上述问题所采用的技术方案是一种新型雕刻机专用变频器，包括交流整流电路、直流变频电路和高速处理器；所述交流整流电路为二极管组成的三相交流整流桥； 所述直流变频电路所述直流变频电路包括启动电阻、串联的两充电电容和并联的三组绝缘栅双极型晶体管；所述三相交流整流桥的两端并联两串联的充电电容，且三相整流桥的输出端接一启动电阻，所述启动电阻并联一接触器，串联的两充电电容并联三组绝缘栅双极型晶体管，每组包括两个绝缘栅双极型晶体管，且每组两个绝缘栅双极型晶体管的发射极与集电极连接处输出至电机，三组绝缘栅双极型晶体管的基极分别连接到高速处理器；所述高速处理器接收外部信号对直流部分进行频率调整，高速处理器采用多种频率设定方式包括外部端子多段速设定方式和模拟量电压设定方式，从而达到控制电机运转的目地。对高速处理器设计了一套适合雕刻机工艺要求的专业控制流程1)频率连续可调，高起动转矩150%的起动转矩。2)频率调节方式多样，可用模拟量电压输入(FOV)作为频率调节方式，也可使用外部端子多段速作为频率设定方式3)采用V/F控制模式，可任意设定V/F曲线，配合转矩补偿功能，提供100 % 150%的起动转矩。4)全方位的检测保护功能有过电压、欠电压、电机过载、加速/减速/运转中失速防止保护功能、频率侦测。5)短时启动、停止功能变频器带动主轴电机可以在极短的时间内实现主轴电机的启动和停止。[0012]本实用新型的有益效果是新型雕刻机专用变频器用于雕刻系统中，使得雕刻机系统机系统具有如下优点①低频力矩大、输出平稳。②转矩动态响应快、稳速精度高。③减速停车速度快。④抗干扰能力强。⑤频率调节方式可调，主要使用外部端子多段速和模拟量电压调节方式。
图1是本实用新型的主要元器件电路原理图图2是雕刻机专用变频器系统原理图R、S、T为三相380V电源；MUM2为雕刻专用电机；FWD、REV、Si、S4、S5、S6为多功能输入端子；FWD、REV分别控制系统的正转和反转，Sl设置成停止功能端子，S4、S5、S6设置成多段速输入端子；SC为多功能端子公共端。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。如图1所示，一种新型雕刻机专用变频器，包括交流整流电路、直流变频电路和高速处理器，所述交流整流电路为二极管组成的三相交流整流桥；所述直流变频电路包括启动电阻R1A、串联的两充电电容C1、C2和并联的三组绝缘栅双极型晶体管；所述三相交流整流桥的两端并联两串联的充电电容Cl和C2，且三相整流桥的输出接一启动电阻R1A，所述启动电阻RlA并联一接触器Si，输入三相AC380V经三相整流桥整流，经启动电阻RlA对电解电容充电为DCM0V，当充电结束，接触器吸合，启动电阻RlA被旁路；所述串联的两充电电容Cl和C2并联三组绝缘栅双极型晶体管，每组包括两个绝缘栅双极型晶体管，且每组两个绝缘栅双极型晶体管的发射极与集电极连接输出至电机，三组绝缘栅双极型晶体管的基极分别连接到高速处理器；所述高速处理器包括接收外部端子输入信号和输出控制部分高速处理器接收外部端子输入信号包括正转、反转信号，由常开开关提供，分别输入到FWD、REV端子；停止信号，由常开开关提供，输入到Sl端子；外部多段速输入信号，由常开开关提供，输入到S4、 S5、S5端子，由S4、S5、S5端子配合使用；高速处理器输出控制部分包括IGBT逆变控制，采用正弦脉宽调制(SPWM)控制方式。SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)控制方式的特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。能够充分满足雕刻机专用变频器的各种技术要求。高速处理器接收外部信号对直流部分进行频率调整输出，从而达到控制电机运转的目地。对高速处理器设计了一套适合雕刻机工艺要求的专业控制流程1、频率连续可调，高起动转矩150%的起动转矩。2、频率调节方式多样，可用模拟量电压输入(FOV)作为频率调节方式，也可使用外部端子多段速作为频率设定方式[0027]3、采用V/F控制模式，可任意设定V/F曲线，配合转矩补偿功能，提供100 % 150%的起动转矩。4、全方位的检测保护功能有过电压、欠电压、电机过载、加速/减速/运转中失速防止保护功能、频率侦测。
5、短时启动、停止功能变频器带动主轴电机可以在极短的时间内实现主轴电机的启动和停止。上述实施例仅作为对本实用新型的解释，不以任何方式限制本实用新型，凡是采用等同变换或等效变换的方式所获得的技术方案都在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种雕刻机专用变频器，包括交流整流电路、直流变频电路和高速处理器，其特征是所述交流整流电路为二极管组成的三相交流整流桥，所述三相交流整流桥的两端并联两串联的充电电容，且三相整流桥的输出接一充电电阻，所述充电电阻并联一接触器，串联的两充电电容并联三组绝缘栅双极型晶体管，每组包括两个绝缘栅双极型晶体管，且每组两个绝缘栅双极型晶体管的发射极与集电极连接处输出至电机，三组绝缘栅双极型晶体管的基极分别连接到高速处理器。
2.根据权利要求1所述的一种雕刻机专用变频器，其特征是所述的高速处理器的频率设定方式包括外部端子多段速设定方式和模拟量电压设定方式。
专利摘要本实用新型公开了一种新型雕刻机专用变频器，包括交流整流电路、直流变频电路和高速处理器，其特点是交流整流电路为二极管组成的三相交流整流桥，三相交流整流桥的两端并联两串联的充电电容，且三相整流桥的输出接一充电电阻，充电电阻并联一接触器，串联的两充电电容并联三组绝缘栅双极型晶体管，每组包括两个绝缘栅双极型晶体管，且每组两个绝缘栅双极型晶体管的发射极与集电极连接处输出至电机，三组绝缘栅双极型晶体管的基极分别连接到高速处理器。采用本新型雕刻机专用变频器交流调速的主轴具有较大的低频转矩，稳速精度高，启动、停机响应快，实用性强，值得大力推广应用。
文档编号H02P27/08GK202076987SQ201120081338
公开日2011年12月14日 申请日期2011年3月24日 优先权日2011年3月24日
发明者张建军, 祝元北 申请人:上海众辰电子科技有限公司