1 引言
龍門刨床作為機械工業(yè)中的主要工作機床之一,，在工業(yè)生產(chǎn)中占有重要的地位,。它主要用來加工大型工件的各種平面,，斜面和槽。特別適宜于加工大型的,、狹長的機械零件,，如機床的床身、箱體,、導(dǎo)軌等,。應(yīng)用非常廣泛，具有多種控制要求,。在機床電力拖動控制系統(tǒng)中,，具有廣范應(yīng)用之處。
2 龍門刨床介紹
國內(nèi)龍門刨床主要采用的主傳動系統(tǒng)有三種：
一種是50年代的電機擴大機——發(fā)電機——電動機組（A——G——M）系統(tǒng),。
第二種70年代改型的晶閘管——電動機組（V——M）系統(tǒng),，這兩種系統(tǒng)的邏輯控制普遍采用繼電器控制，故障率高,，低速時損耗大,，功率因數(shù)低,，并且對電網(wǎng)和機械的沖擊很大，維修麻煩,。
第三種是開關(guān)磁阻電動機系統(tǒng),，該系統(tǒng)造價較高，目前不太成熟,。
隨著工業(yè)自動化的發(fā)展,，變頻器、PLC在工廠設(shè)備中的廣泛使用,，異步電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)大量的用在工業(yè)設(shè)備上,，用這種系統(tǒng)控制的龍門刨床不僅克服了以上的各個缺點，提高了控制精度和加工質(zhì)量,，還大大節(jié)約了用電量,。因為龍門刨床可改進方面較多，本文主要講解工作臺系統(tǒng)主電機部分電氣改進方案,。
3 龍門刨床的運動特性
龍門刨的刨削過程是工件與刨刀相對運動,。因此工作臺與工件必須頻繁地進行往復(fù)運動，切削加工只在工作行程中,，返回行程只是空轉(zhuǎn)。
4 主電機的選擇
A-G-M調(diào)速系統(tǒng)中,，交流電動機在電能向機械能轉(zhuǎn)化時,，有20%～30%的效率損耗，而電動機帶動直流發(fā)電機時直流發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能時,，又有20%～30%的損耗,。所以終端實際功率大概為49～64%。而使用異步電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)后設(shè)備沒有功率損失,，所以一般認(rèn)為可以用60%的功率的交流異步電動機,。
例如：一臺老式A-G－M系統(tǒng)的刨床，配置為60KW－70KW－60KW,。而采用交流異步電機后則可以使用37KW電動機,。
5 變頻設(shè)備的選擇
主電動機在工作時，由于其負(fù)載大速度快,，所以在快速換向時因為制動會產(chǎn)生很大的反饋能量,。如何吸收掉這些能量對整個加工有很大的影響。我們在改造時充分考慮到這個因素,，對刨臺的換向制動采用直流制動+減速制動來實現(xiàn),。實踐證明：這樣的組合制動方式，不僅簡單可靠,，而且造價很低,。
以37KW交流異步電動機為例,，推薦選擇歐瑞傳動電氣F1000系列F1000－G0450T3C變頻器（變頻器連續(xù)運行的場合，要求變頻器額定輸出電流大于或等于1.1倍的電機最大電流）,，配HFBU—DR0201制動單元及相應(yīng)的制動電阻,。如果想縮短減速時間提升工作效率則可以選擇HFBU－DR0301制動單元。直流制動功能可以通過修改變頻器參數(shù)進行設(shè)定,。
6 PLC與變頻器連接
以下是刨臺往返運動的PLC變頻調(diào)速控制電路圖（圖略）,。其中PLC采用西門子S7-200系列，變頻器采用的是歐瑞傳動F1000系列,。
7 變頻調(diào)速設(shè)備優(yōu)勢
直流調(diào)速的設(shè)備缺點：
1)效率低,，因為機械傳動裝置較多，造成功率損失較大,?！ ?br />
2)主傳動及控制部分電氣操作條件教多，不但增加了維護工作量,，也使整個系統(tǒng)可靠性大大降低,。
3)工作臺調(diào)速范圍小,，精度低,加工工件的表面質(zhì)量差,。
4)占地面積大,，噪音高,。
改進后變頻調(diào)速系統(tǒng)不僅克服了以上缺點，還具有成本低,，精度高,，速比大，調(diào)試方便,，維護簡單,，壽命長等優(yōu)點。而且交流變頻調(diào)速傳動中的籠型異步電機結(jié)構(gòu)簡單,、堅固耐用,、運行可靠、維修方便,、傳動慣動量小,、動態(tài)性能好，其單機容量,、電壓等級和最高轉(zhuǎn)速等技術(shù)指標(biāo),，均優(yōu)于直流電機。避免了直流電機定期更換,、維護電刷和換向器的問題,。
8 節(jié)能方面
改進后設(shè)備節(jié)電效果主要取決于三個方面,。
1)減少了機械損耗和多級傳動損耗。
2)避免了待機狀態(tài)下的電機空轉(zhuǎn)引起的損耗,，達到了待機時零耗電,。
3)電機功率的降低極大程度的提高了節(jié)電效果。
9 結(jié)束語
采用歐瑞傳動F1000系列變頻調(diào)速器以后,，系統(tǒng)運行穩(wěn)定,、精度高、低頻轉(zhuǎn)矩大,、可靠性強,、噪聲低、系統(tǒng)維護簡單方便,、調(diào)速范圍寬,，節(jié)能效果預(yù)計可達30%以上。而且更換不同的工作組件就可使刨床用于刨,、銑一機兩用,。提高了加工精度，工作臺的速度不隨切削量的變化而變化,，靜差度小,，能夠很好地滿足速度曲線的要求，提高加工質(zhì)量與效率,，延長了刀具的使用壽命,。控制部分采用PLC,，其功能更加強大、速度快,、接點數(shù)少,、可靠度更高。
-------------------------------------------------------------------------------
詳情請咨詢歐瑞傳動系統(tǒng)工程設(shè)計中心,，電話：0535-611 6524