1 引言
　　龙门刨床作为机械工业中的主要工作机床之一，在工业生产中占有重要的地位。它主要用来加工大型工件的各种平面，斜面和槽。特别适宜于加工大型的、狭长的机械零件，如机床的床身、箱体、导轨等。应用非常广泛，具有多种控制要求。在机床电力拖动控制系统中，具有广范应用之处。

2　龙门刨床介绍
　　国内龙门刨床主要采用的主传动系统有三种：
　　一种是50年代的电机扩大机——发电机——电动机组（A——G——M）系统。
　　第二种70年代改型的晶闸管——电动机组（V——M）系统，这两种系统的逻辑控制普遍采用继电器控制，故障率高，低速时损耗大，功率因数低，并且对电网和机械的冲击很大，维修麻烦。
　　第三种是开关磁阻电动机系统，该系统造价较高，目前不太成熟。
　　随着工业自动化的发展，变频器、PLC在工厂设备中的广泛使用，异步电动机变频调速系统大量的用在工业设备上，用这种系统控制的龙门刨床不仅克服了以上的各个缺点，提高了控制精度和加工质量，还大大节约了用电量。因为龙门刨床可改进方面较多，本文主要讲解工作台系统主电机部分电气改进方案。

3　龙门刨床的运动特性
　　龙门刨的刨削过程是工件与刨刀相对运动。因此工作台与工件必须频繁地进行往复运动，切削加工只在工作行程中，返回行程只是空转。

4　主电机的选择
　　A-G-M调速系统中，交流电动机在电能向机械能转化时，有20%～30%的效率损耗，而电动机带动直流发电机时直流发电机将机械能转化为电能时，又有20%～30%的损耗。所以终端实际功率大概为49～64%。而使用异步电动机变频调速系统后设备没有功率损失，所以一般认为可以用60%的功率的交流异步电动机。
　　例如：一台老式A-G－M系统的刨床，配置为60KW－70KW－60KW。而采用交流异步电机后则可以使用37KW电动机。

5　变频设备的选择
　　主电动机在工作时，由于其负载大速度快，所以在快速换向时因为制动会产生很大的反馈能量。如何吸收掉这些能量对整个加工有很大的影响。我们在改造时充分考虑到这个因素，对刨台的换向制动采用直流制动+减速制动来实现。实践证明：这样的组合制动方式，不仅简单可靠，而且造价很低。
　　以37KW交流异步电动机为例，推荐选择欧瑞传动电气F1000系列F1000－G0450T3C变频器（变频器连续运行的场合，要求变频器额定输出电流大于或等于1.1倍的电机最大电流），配HFBU—DR0201制动单元及相应的制动电阻。如果想缩短减速时间提升工作效率则可以选择HFBU－DR0301制动单元。直流制动功能可以通过修改变频器参数进行设定。

6　PLC与变频器连接
　　以下是刨台往返运动的PLC变频调速控制电路图（图略）。其中PLC采用西门子S7-200系列，变频器采用的是欧瑞传动F1000系列。

7　变频调速设备优势
　　直流调速的设备缺点：
　　1)效率低，因为机械传动装置较多，造成功率损失较大。　　
　　2)主传动及控制部分电气操作条件教多，不但增加了维护工作量，也使整个系统可靠性大大降低。　　
　　3)工作台调速范围小，精度低,加工工件的表面质量差。　　
　　4)占地面积大，噪音高。
　　改进后变频调速系统不仅克服了以上缺点，还具有成本低，精度高，速比大，调试方便，维护简单，寿命长等优点。而且交流变频调速传动中的笼型异步电机结构简单、坚固耐用、运行可靠、维修方便、传动惯动量小、动态性能好，其单机容量、电压等级和最高转速等技术指标，均优于直流电机。避免了直流电机定期更换、维护电刷和换向器的问题。

8　节能方面
　　改进后设备节电效果主要取决于三个方面。
　　1)减少了机械损耗和多级传动损耗。
　　2)避免了待机状态下的电机空转引起的损耗，达到了待机时零耗电。
　　3)电机功率的降低极大程度的提高了节电效果。

9　结束语
　　采用欧瑞传动F1000系列变频调速器以后，系统运行稳定、精度高、低频转矩大、可靠性强、噪声低、系统维护简单方便、调速范围宽，节能效果预计可达30%以上。而且更换不同的工作组件就可使刨床用于刨、铣一机两用。提高了加工精度，工作台的速度不随切削量的变化而变化，静差度小，能够很好地满足速度曲线的要求，提高加工质量与效率，延长了刀具的使用寿命。控制部分采用PLC，其功能更加强大、速度快、接点数少、可靠度更高。

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