Советы как правильно подключить оборудование станка ЧПУ к электросети и вспомогательные устройства (из наших лекций при пусконаладке)
Самая распространённая ошибка новичков в деле ЧПУ обработки - это неправильное подключение оборудования к электросети.
Вроде бы ничего особенного, но от этого зависит стабильность работы этого высокоточного оборудования.
Сейчас кратко опишем схему подключения, которая позволит вам с лёгкостью начать работать на вашем станочке и обезопасит его от нежелательных проблем.
Стабилизация и защита от скачков напряжения
Комплект станка чпу это 2 устройства, которые нужно обезопасить:
- Управляющий компьютер
- Блок управления станком
Как правило стандартные бюджетные станки и компьютер к нему потребляют, в зависимости от мощности двигателей и фрезерного шпинделя, около 500-1000 Ватт. Поэтому вам достаточно на входе к этим устройствам поставить недорогой стабилизатор напряжения дот 1000 до 2000 Ватт (в магазине они стоят от 2000 до 5000 т. р.) Стабилизатор напряжения позволит вам избежать просадки и скачков напряжения (особенно в гаражах и пром помещениях, где могут проходить сварочные работы или включение и выключение мощного оборудования).
Но для полной стабильности этого будет маловато.
Дело в том, что недорогие стабилизаторы имеют при переключении обмоток трансформатора некоторую задержку, что может вызвать кратковременное отключение питания. А ставить дорогие не является целесообразным решением, потому что они дорогие и нам всё равно потребуется ещё одно устройство. Далее узнаете для чего.
В случае с компьютером кратковременное отключение питания не так страшно. При его выключении, команды больше не посылаются и станок никуда не двигается и не портит деталь. После перезагрузки можно легко продолжить работу с того же места. Зачастую в компьютерах стоят конденсаторы большой ёмкости на входе и они сглаживают миллисекундное отключение питания.
А вот с питанием двигателей станка другая история, при кратковременном сбое, питание тоже пропадает с обмоток двигателей и с плат опторазвязки или контроллеров, что приводит к потере сигналов от управляющего компьютера и некотором сдвиге нашей программы. К тому же двигатели чпу станков имеют очень важный момент - даже когда не двигаются, они включены и удерживают свои оси в неподвижном состоянии. Если же они отключаются, то оси разблокируются и фреза, цепляя материал по энерции, начинает тянуть в сторону оси, портя заготовку и возможно ломаясь.
Так же есть ещё момент, связанный с качеством нашей электросети - она очень грязная. Стабилизатор особо не фильтрует помехи. Да и установка фильтров на вход не спасёт ситуацию (хотя не лишне будет). Хорошие сетевые фильтры стоят достаточно дорого. Помехи в сеть ещё посылает и наш с вами управляющие компьютер кстати, который стоит уже после стабилизатора.
Фильтр сети представляет из себя конденсаторы большой ёмкости и дроссели (катушки индуктивности), которые гасят всплески колебаний и восполняют провалы (простым языком).
Но нас интересует ещё одна проблема - отключение питания на достаточно продолжительный срок (очень часто встречается). При этом наш блок управления станком ведёт себя точно также как и при кратковременном отключении - ломает фрезу или портит заготовку.
Источник бесперебойного питания для чпу
Вот тут вступает в игру наш главный герой - источник бесперебойного питания (UPS).
Первая схема подключения
После стабилизатора мы ставим один бесперебойник на управляющий компьютер и второй на блок управления станком (учтите, что в этом случае питание фрезерного шпинделя тоже нужно подключать через него, если частотный преобразователь не встроен в блок управления, иначе фреза остановится, а станок продолжит движение и сломает её). Всё это позволит вовремя остановить станок.
Вторая схема подключения
Можно не ставить бесперебойник на сам компьютер. Компьютер выключится и не будет подавать сигналы на движение, моторы остановятся и продолжат удерживать оси в неподвижном состоянии. Шпиндель тоже остановиться, так как обычно он управляется компьютером (если же шпиндель управляется в ручном режиме, то его тоже следует подключать без бесперебойника, чтобы сработала защита и он выключился). Такой способ интересен если вы не находитесь рядом со станком (например при долгой 3д обработке, хотя это очень опасно, но реально).
Дополнительный плюс бесперебойника
По своей схемотехнике даже недорогие источники бесперебойного питания имеют очень быстрое переключение на питание от батареи, что практически не заметно, в отличии от стабилизаторов и не несёт никакого вреда рабочему процессу. Так же они очень хорошо чистят электросеть, выступая своеобразным фильтром (о чём мы говорили ранее, поэтому сам фильтр нам особо не нужен). На блок управления станком поступает практически идеальная синусоида, что тоже положительно сказывается на работе двигателей.
Третья схема подключения
Очень часто встречается, что сам фрезерный шпиндель передаёт в сеть и соответственно на блоки управления двигателями (плата - драйвер) сильные помехи. Заземление, которым снабжён станок и блок управления, может не помочь (вообще заземление это дело субъективное и как правило не стабильное. Зачастую в сети оно вообще отсутствует). Поэтому сигналы подходящие на двигатели могут быть не стабильными, что вызывает шаговый сдвиг и плохую повторяемость действий.
В этом случае мы рекомендуем подключить станок как по первому или второму варианту, но сам фрезерный шпиндель и частотный преобразователь либо просто после стабилизатора (до бесперебойника, чтобы он отфильтровал помехи), либо через отдельный. Лучше конечно "без" и компьютер тоже, чтобы он останавливался при отключении электроэнергии, а станок оставался неподвижно. Частотнику особенно не важно кратковременное отключение питания. У него как правило стоят на входе конденсаторы большой ёмкости, которые сглаживают просадки в десятки миллисекунд.
