Cómo configurar el variador de frecuencia DZB Series en un Router CNC

Cómo configurar el variador de frecuencia DZB Series en un Router CNC

Introducción

Configurar correctamente los variadores de frecuencia en un router CNC es esencial para garantizar el funcionamiento óptimo de la máquina, prevenir fallos en operación y daños en el Spindle motor, así como en la máquina en general. Los variadores de frecuencia controlan la velocidad y el torque del Spindle motor, lo que afecta directamente la precisión de los cortes, la calidad del acabado y el manejo de diversos materiales. Si no se configuran correctamente, la máquina podría presentar problemas como fallos de velocidad, sobre carga del Spindle motor, riesgo eléctrico, vibraciones excesivas e incluso daños en el motor. En este artículo se explicarán los pasos básicos para configurar un variador de frecuencia de un router CNC, utilizando como ejemplo el modelo DZB Series.
Instrucciones paso a paso para configurar el variador de frecuencia DZB Series

Cambiar un variador de frecuencia en un CNC Router es un proceso crítico que requiere atención a varios factores técnicos y de seguridad, por lo cual se deben de tomar en cuenta algunas consideraciones:

A. Compatibilidad del Variador de Frecuencia con el Motor

Potencia y voltaje: Es necesario válidar que el variador de frecuencia sustituto sea compatible con las especificaciones del Spindle motor del CNC Router. Para ello es necesario verificar la potencia nominal, voltaje de operación y corriente máxima (En A) para evitar sobrecargas en el sistema.

Tipo de motor: Verificar si el motor es monofásico o trifásico y el tipo de control o conexiones, para elegir el variador adecuado.

Par motor: Verificar que el variador sea capaz de suministrar el par motor necesario para las aplicaciones que se le darán al router.

B. Instalación y Montaje

Ubicación del variador: El variador de frecuencia debe instalarse en un lugar adecuado, bien ventilado y libre de humedad para evitar sobrecalentamientos y cortos circuitos. Es necesario verificar que el espacio para el montaje sea el adecuado y que el variador esté firme y seguro, se pueden reutilizar los orificios del variador anterior para realizar el montaje del nuevo; en caso de qué el modelo del variador sea diferente, puede ser necesario realizar nuevos orificios para la fijación del variador de frecuencia.

Cableado adecuado: Es indispensable utilizar cables en buen estado y asegurar que las terminales son funcionales para prevenir un falso contacto. El mal cableado puede provocar sobrecalentamientos, fallos como falso contacto o incluso daños al motor.

C. Consideraciones de Seguridad

Des energizar la máquina: Antes de proceder con el cambio, es importante realizar la desconexión de la máquina de la fuente de alimentación para evitar descargas eléctricas o accidentes.

Uso de equipo de protección: Utilizar guantes de seguridad, calzado dieléctrico y gafas protectoras durante la instalación protegerán de posibles accidentes eléctricos o mecánicos.

Comprobación de conexiones: Validar que todas las conexiones se encuentren apretadas firmemente y que no se presenten cables sueltos o mal conectados, ya que esto puede provocar sobre calentamiento en los conductores e incluso en corto circuito. 

D. Revisión de las Especificaciones Técnicas

Manual de instalación: Se recomienda consultar el manual del variador de frecuencia y el manual del motor para asegurar que se siguen los pasos de manera correcta. La documentación proporcionada por el fabricante generalmente contiene algunas de las configuraciones predeterminadas para varios tipos de aplicaciones y características de los motores.


Es necesario seguir adecuadamente los siguientes pasos para realizar la configuración de los parámetros de un variador de frecuencia en un router CNC para prevenir un mal funcionamiento:

  • Apague la máquina y asegúrese de que esté desconectada de la fuente de energía para reemplazar el variador de frecuencia y cambiar conexiones de ser necesario
         
  • Realizar el cambio de variador de frecuencia, generalmente este se encuentra dentro del gabinete de control de electrónica del equipo Router CNC, para realizar el cambio es necesario tomar una evidencia de la conexión de las terminales, esto para tomar como referencia al realizar la nueva conexión
  • Montar y conectar nuevamente el variador de frecuencia sustituto, tomando como referencia la conexión del variador reemplazado; generalmente son cables de alimentación, señales y control, mismas que pueden tener equivalencias en un variador de frecuencia diferente, para ello es necesario acudir a los manuales para verificar que sea compatible
  • Una vez conectado el variador de frecuencia sustituto, se energizará el equipo para tener acceso al menú de configuración.

  • Para acceder al menú de configuración será necesario pulsar la tecla “PRGM”, en este menú se tendrán que configurar parámetros básicos para el uso del Spindle motor con el que se cuenta, estos valores serán: Potencia nominal del Spindle Motor, Frecuencia nominal, Velocidad nominal (RPM’s), Voltaje de alimentación, Consumo de corriente, estos valores generalmente se pueden ubicar en el cuerpo del Spindle motor
      

Nota: haciendo uso del manual del variador de frecuencia proporcionado por el fabricante se pueden ubicar los parámetros que se configurarán, para posteriormente acceder a ellos

  • Para acceder a la configuración de estos parámetros, una vez presionada la tecla “PRGM” se visualizará un menú mostrando “F0”; para navegar dentro del menú se harán uso de las teclas subir y bajar, ubicadas al centro de la botonera del variador de frecuencia, con las cuales se accederá a las funciones “F1”
      
  • Una vez ubicada la función “F1”, se accederá a la configuración de las funciones, presionando la tecla “FUNC/DATA”, en las cuales, como se aprecia en la referencia al manual de usuario, se configurarán los valores F1.01 (Potencia nominal del motor), F1.02 (Frecuencia nominal del motor), F1.03 (Velocidad nominal del motor), F1.04 (Voltaje nominal del motor), F1.05 (Corriente nominal del motor).
  • Una vez en los submenús de F1, se navegará con las teclas subir y bajar, ubicando F1.01 y se presionará nuevamente la tecla “FUNC/DATA” para acceder a la configuración del parámetro, en el cual se introducirá la potencia nominal del Spindle motor; para este ejemplo se utilizará el motor mostrado al inicio del artículo, mismo que cuenta con una potencia de 5.5Kw, una vez en F1.01 se introducirá el valor haciendo uso de las teclas subir y bajar, además, para navegar entre los diferentes dígitos, se puede presionar la tecla “JOG”, misma que cambiará la edición de los dígitos para una programación más rápida 
                  
  • Una vez que se asigna el valor de la potencia nominal correspondiente al Spindle Motor se presionará de nueva cuenta la tecla “FUNC/DATA” para guardar el valor y regresar al menú anterior
  • Al guardar el parámetro y regresar al menú anterior de funciones, en automático cambiará al siguiente nivel en la lista de funciones del submenú, ahora se podrá visualizar en la pantalla la función “F1.02”, en la cual se introducirá el valor de la frecuencia nominal del Spindle motor, nuevamente, tomando en cuenta la referencia del motor de ejemplo, la frecuencia corresponderá a un valor de 300-400Hz, sugiriendo colocar el rango más alto.
  • Nuevamente, se guardará el valor asignado presionando la tecla “FUNC/DATA”, regresando al menú de funciones anterior para configurar el siguiente valor.
  • Para la función “F1.03” se asignará el valor de “Velocidad nominal del motor”, misma que se muestra en el cuerpo del Spindle motor, para este ejemplo, la velocidad nominal que se utilizará es de 24,000 RPM
      
  • Se guarda nuevamente el valor presionando la tecla “FUNC/DATA”, retrocediendo al menú anterior para configurar la siguiente función, “F1.04” para la cual se configurará el voltaje nominal que utiliza el Spindle Motor
      
  • Tomando el dato del cuerpo del Spindle motor de ejemplo, el valor del voltaje nominal es de 220V, mismo que se asignará en el submenú mencionado y se guardará para retroceder al menú anterior y configurar la siguiente función
  • La siguiente y última función, “F1.05”, corresponde a la corriente nominal del Spindle motor, misma que se muestra en el cuerpo del motor

  • Se asignará la corriente nominal mostrada en el cuerpo del motor, se guardará y se regresará al menú de funciones, es necesario recordar que para cada tipo de Spindle motor los valores pueden cambiar, por lo cual es de gran importancia conocer las características del Spindle con el que cuenta el Router CNC
  • Una vez que se ha guardado la última configuración, se presionará en 2 ocasiones la tecla “PRGM/ESC” para regresar a la pantalla de espera del variador de frecuencia 
            
  • Finalmente, ya con el variador de frecuencia configurado, se realizará una prueba rápida encendiendo el dispositivo y variando las revoluciones a través del control de mano del Router CNC, para ello, será necesario acceder al control de mano, dependiendo el modelo se encenderá el Spindle motor y si el control lo permite, se variará la velocidad, comprobando que coincida tanto en el control de mano cómo en el variador de frecuencia; a continuación se mencionará cómo realizar la prueba utilizando el control de mano HD-100
  • Para generar el encendido del Spindle motor haciendo uso del control de mano HD-100, se presionará la tecla ON/OFF, misma que se encarga de generar el pulso de encendido del variador de frecuencia
  • Una vez que comience a girar el Spindle motor, se presionará la combinación de teclas “Shift+1” para verificar que la velocidad del motor aumente
  • Por último, se verificará que las RPM que se visualizan en el control de mano HD-100 coincidan con la velocidad del variador de frecuencia, en el control de mano se visualizarán cómo “S-Speed”, mientras que en el variador de frecuencia se visualizarán directamente en los segmentos de la pantalla una vez que se encuentre en funcionamiento.
            

Diagnóstico y resolución de problemas

A continuación se hará mención de algunos de los problemas comunes relacionados con el cambio del variador de frecuencia y sus posibles soluciones:

Problema

Causa Posible

Solución

El Spindle motor no enciende después de configurar el variador

La frecuencia se configuró de manera incorrecta.

Verificar el valor de frecuencia y comprobar que se encuentre dentro del rango recomendado para el Spindle.

El spindle motor presenta sobrecalentamiento durante su operación

La corriente máxima del Spindle motor se encuentra mal configurada.

Verificar el valor de corriente y comprobar que es el valor correcto para el Spindle.

Precauciones y seguridad

Cuando se realice la configuración del variador de frecuencia, es necesario tomar en cuenta las siguientes precauciones de seguridad:

  1. Para modificar cualquier valor del variador de frecuencia es necesario consultar el manual de usuario para comprobar que los valores son compatibles.
  2. Evite tocar componentes internos si el equipo se encuentra en funcionamiento y no se cuenta con el equipo de protección adecuado, como guantes aislantes.
  3. Asegúrese de que las conexiones eléctricas se encuentren apretadas firmemente para evitar cortocircuitos, falso contacto o daños en el variador.
  4. No intente ajustar parámetros sin el conocimiento adecuado sobre el funcionamiento del variador de frecuencia. 

Especificaciones técnicas y requisitos

Para realizar la configuración de los variadores de frecuencia en su router CNC, se recomienda contar con lo siguiente:
  1. Destornilladores de precisión para ajustar los tornillos del panel de control.
  2. Manual del variador de frecuencia y las especificaciones del motor.
  3. Acceso a un multímetro para verificar las conexiones eléctricas si es necesario.
  4. Control de mano para probar el funcionamiento del variador de frecuencia en conjunto con el Spindle motor.

FAQs Relacionadas

¿Qué debo hacer si la máquina no responde correctamente después de ajustar los parámetros?
Revise las conexiones del variador de frecuencia y asegúrese de que no haya valores incompatibles con el motor.

¿Puedo usar el mismo variador de frecuencia para diferentes motores?
Es necesario verificar los rangos de funcionamiento del variador de frecuencia en cuestión para validar que es compatible con las características del Spindle motor.

¿Qué pasaría si el variador de frecuencia falla?

Si un VFD falla, el Spindle motor puede dejar de funcionar correctamente o incluso detenerse por completo. Dependiendo de la causa de la falla (por ejemplo, sobrecalentamiento, sobrecarga, o fallos en los componentes internos), puede ser necesario reparar o reemplazar el VFD.

¿Es necesario realizar un mantenimiento al variador de frecuencia?

Sí, es fundamental realizar mantenimiento preventivo del variador de frecuencia para asegurar su correcto funcionamiento. Esto incluye la limpieza, remover el polvo y suciedad, la revisión del apriete de los cables y conexiones, y la comprobación de la temperatura de operación para evitar sobrecalentamientos. Un mantenimiento adecuado puede prolongar la vida útil del variador de frecuencia y reducir las fallas inesperadas.

¿Puedo usar un variador de frecuencia para controlar un router CNC con varias herramientas o ejes?

En general, un solo variador de frecuencia controla un motor, por lo que, si se tiene un router CNC con múltiples ejes o herramientas, cada motor de los ejes puede requerir su propio variador de frecuencia. Sin embargo, existen configuraciones avanzadas en las que se utilizan variadores de frecuencia especiales para gestionar más de un motor, sin embargo, esto depende del diseño específico de la máquina.

 

Enlaces y recursos adicionales

Para obtener más detalles sobre la configuración del variador de frecuencia, puede consultar los siguientes recursos:

  1. Manual completo del variador de frecuencia para el router CNC:
    https://workdrive.zoho.com/file/c42mw58a203a91c52465c8e69f751f8f9f62b
  2. Soporte técnico en línea de Maquinaria CNC Stanser.

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