汇川同步机变频器在锻压机床的改进方案

一、引言
       在很多金属器件的加工过程中，锻压是必须经过的处理阶段。工件在加工过程中往往要求锻压设备能够连续精确的击打，同时在加工效率上要求有比较高的击打速度。目前大多数的锻压机床采用双盘摩擦的方式（如图1）。这种方式存在的问题是击打精度低（误差10%），击打速度慢（每分钟15次），能耗高（机械效率20%）。为克服双盘摩擦锻压机床的缺点，本文将着重论述同步机变频器在锻压机床的应用。
   二、原系统的组成

1．原系统的工作方式
       原系统中，传动轮在异步电机的牵引下单向旋转。当左飞轮接触摩擦盘时，锻锤通过升降螺杆被举起。当右飞轮接触摩擦盘时，锻锤加速下降击打工件。
2. 原系统的缺陷
A．原系统通过摩擦起降锻锤，大部分的机械能通过摩擦被消耗，机械效率只有20%，机械效率低下。
B．原系统中的异步电机始终运行在工频下，有1/3的时间处于空转状态，电能的利用率低下。
C．锻锤的击打力难以控制，击打力精度低。
D．击打速度慢，锻锤的击打速度只有每分钟15次。
   三、采用汇川同步机变频器对该系统的改进

       改进后的系统由触摸屏通过通讯设定锻锤的击打力和锻锤的击打频率。同步机在工作中频繁正反转，系统配备了能量回馈单元，将同步机处于发电状态的能量回馈电网。
   改进后的系统具有以下优点
A． 同步电机直接牵引传动轮，解决了原系统中摩擦传动的能量消耗，提高了机械效率。
B． 变频器和电机之间构成一个独立的闭环速度控制，具有很高的速度控制精度，通过触摸屏设定，可以方便准确地调节锻锤的打击力。
C． 同步电机低频力矩大，加快了整个系统的工作速度，使用同步机的锻压机床击打速度可以达到每分钟22次，工作效率比原系统提高了50%。
D．节能效果好，能量回馈单元的使用，大大节约了能耗，相比原系统能耗降低25%。
   四、系统配置

   五、总结
       同步机在锻压机床中的应用相比原系统提升了50%工作效率，降低了25%能耗。改进后的系统操作简洁，同时机械连接环节减少，降低了维护成本。所以，同步机在锻压机械行业中的应用将会有广阔的空间。