在軸承的外圈溝道加工中往往使用雙頭磨床，一個頭用于粗加工，一個頭用于精加工。與兩個頭相對應(yīng)的兩根電主軸具有相同的額定電壓和額定頻率，但使用不同的外徑沙輪，這也要求驅(qū)動電源應(yīng)有足夠的容量余度，不但能拖動單頭，而且也能拖動雙頭。由于冷卻水的使用，使得電主軸處于非常潮濕的環(huán)境，極易發(fā)出一相對地短路現(xiàn)象。這就要求其驅(qū)動電源能靈敏地檢測短路現(xiàn)象的發(fā)生并實施有效的保護措施。既不能燒壞電主軸的繞組，也不能燒壞驅(qū)動電源的主開關(guān)模塊。此外，電主軸的驅(qū)動電源還要求具有一定的輸出頻率穩(wěn)定性，最理想的情況是能實現(xiàn)磨削線速度，以得到高質(zhì)量的軸承套圈加工效果。新型高頻變頻器的組成及工作成果由單片機80C196和專用脈寬調(diào)制集成電路MA818實現(xiàn)的變頻調(diào)速系統(tǒng)框圖，可分為主電路、控制電路、驅(qū)動電路、保護電路和接口電路。其中主電路由三相全波整流器儲能電容器，充電電阻和IGBT功率模塊組成。

　　驅(qū)動電路采用厚膜驅(qū)動模塊EXB841，保護電路實現(xiàn)過流保護、過熱保護、過載保護、過壓保護、欠壓保護以及對地短路保護。接口電路由五只按鍵和五位八段LED顯示器組成，完成變頻器的啟停控制和各種參數(shù)設(shè)置。三相380伏的交流電壓經(jīng)過可控整流橋變成514V直流電壓送至直流環(huán)節(jié)。由IGBT開關(guān)元件組成的逆變橋在SPWM方式控制下，產(chǎn)生三相變壓變頻的交流輸出。中間直流環(huán)節(jié)由大容量的電解電容作能量緩沖，大電容初始充電由電阻限流充電結(jié)束后，由繼電器將電阻短接，以減少能量損耗。為了保護變頻系統(tǒng)中功率元件的安全，采取了如下幾種保護：

　?。?）觸發(fā)過流保護驅(qū)動電路EXB841能夠通過外接的快速二極管檢測IGBT的通態(tài)壓降，如果通態(tài)壓降過高EXB841會對IGBT實行軟關(guān)斷，并送出低電平的保護狀態(tài)指標。

　?。?）過熱保護在IGBT的散熱器上安裝溫度繼電器，動作點選為80e。

　?。?）過載保護由霍耳傳感器檢測直流回路電流，電流超過所設(shè)定的額定值后開始積分，積分達到滿載時產(chǎn)生過載保護信號輸出。

　　（4）過壓保護用電阻分壓器對直流電壓取樣與設(shè)定值比較后輸出過壓動作信號。

　　（5）欠壓保護由信號變壓器對變流電壓取樣，與設(shè)定值比較后輸出欠壓動作信號。

　?。?）對地短路保護由變頻器送往電機的三相輸出線中的電流會在發(fā)生對地短路時出現(xiàn)嚴重的不平衡，據(jù)此可斷定對地短路現(xiàn)象的發(fā)生與否，若發(fā)生對地短路則迅速停止輸出。

　　應(yīng)用效果及節(jié)能效果分析新型高頻變頻器在哈爾濱軸承集團公司成品一分廠進行了一年多的生產(chǎn)運行考核，對其輸出波形，電機的電磁噪聲和節(jié)能效果進行了測試。為了對新型高頻變頻器的節(jié)能情況作出正確鑒定，我們應(yīng)用高精度測試儀表ND8310（英國產(chǎn)），對該頻器與正在使用的JBD3型變頻器以及中頻發(fā)電機組在同類型號的磨床加工同類型的產(chǎn)品，在同樣工序情況下進行了能量平衡測試。分別其電壓、空載功率、負載功率、負載電流及電能消耗量。由單片機和專用脈寬調(diào)制集成電路實現(xiàn)的新型高頻變頻器無論從輸出波形，電機運轉(zhuǎn)噪聲還是從節(jié)能效果上看都具有非常好的指標，表明了其優(yōu)良的性能完全能滿足軸承加工行業(yè)對驅(qū)動電源提出的新要求，是理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。