B2010A龙门刨床电气控制系统

B2010A龙门刨床电气控制系统B2010A Planing Machine Electrical Control System

主编：荀伟

团队：陈浩蒋昀马宇龙

课程名称：B2010A龙门刨床电气控制系统

提交日期：2009年11月28日

指导老师：赵家才

概要

B2010A系列龙门刨床是上世纪五十年代的产品，其调速系统采用旋转变流机组供电的 F―D系统。该系统需要旋转变流机组，至少包含两台与调速电动机容量相当的旋转电机，还要一台励磁发电机，故存在设备多、体积大、费用高、效率低、安装须打地基、运行有噪声、维护不方便等缺点，

但是系统的可逆运行很容易实现，且无论在正转还是反转减速时都能够实现回馈制动，因此在当时曾广泛地使用着，至今在尚未进行设备更新的地方仍使用着这种系统。

我从网上了解到，B2010A系列龙门刨床被誉为电气控制与电机调速之经典之作！

目录

前言 (5)

第一章龙门刨床的简介 (6)

1.1 龙门刨床的发展历史.................... (6)

1.2 B2010A系列龙门刨床的特点.......... (7)

第二章B2010A龙门刨床工况概述 (8)

2.1龙门刨床对电力拖动的技术要求 (8)

第三章B2010A龙门刨床详细原理与操作 (9)

3.1 B2010A龙门刨床的电气控制原理 (9)

3.2机组启动 (12)

3.3步进或步退 (13)

3.4循环前进或后退 (15)

3.5减速和换向 (16)

3.6 速度调节及制动 (19)

第四章工作台拖动系统 (23)

4.1拖动控制的发展状况 (23)

4.2工作台拖动系统的保护 (24)

4.3龙门刨床拖动系统的演变 (25)

第五章变频器运用在B2010A龙门刨床..... .. (26)

5.1 选型 (26)

5.2. 控制原理 (28)

第六章EMERSON变频器的特性应用 (30)

6.1、注意变频器与电机的自调谐过程 (30)

6.2、避免爬行 (30)

6.4、使电机获得更好的起动性能 (30)

6.3、换向运行的快速响应 (30)

第七章常见故障及检修流程 (31)

结论 (35)

致谢 (36)

参考文献 (37)

前言

本实训项目通过电动机调速系统总体方案设计、

选择具有电机调速的典型代表B2010A系列龙门刨床、绘制B2010A系列龙门刨床电路原理图、B2010A系列龙门刨床各个设备的原理、以及刨床电机的调速原理、B2010A系列龙门刨床设备的维护与维修、安装、刨床现代的调速方式、以及与现代调速的对比。另外还增加了EMERSON变频器应用在B2010A龙门刨床，EMERSON变频器的特性应用

龙门刨床交流电动机具有结构简单、价格便宜、维护方便、运行可靠、单机容量大等优点，但直流电动机则具有较好的起动性能和调速性能，因此，直流拖动在对起动、制动、正反转、调速等有较高要求的场合应用都很广泛。尽管直流电动机也存在着结构复杂、价格较贵、维修方便、安装受到一定的限制等缺点，但随着现代调速控制理论和电力电子技术的飞速发展，使直流拖动在现在的电气自动化中也占据了很重要的地位。

本报告正是以实训项目为载体，对实训项目中用到的软硬件主要技术、主要设备特性进行阐述。

第一章龙门刨床的简介

1.1龙门刨床的发展历史

具有门式框架和卧式长床身的刨床。龙门刨床主要用于刨削大型工件，也可在工作台上装夹多个零件同时加工，是工业的母机。龙门刨床的工作台带着工件通过门式框架作直线往复运动，空行程速度大于工作行程速度。横梁上一般装有两个垂直刀架，刀架滑座可在垂直面内回转一个角度，并可沿横梁作横向进给运动刨刀可在刀架上作垂直或斜向进给

运动；横梁可在两立柱上作上下调整。一般在两个立柱上还安装可沿立柱上下移动的侧刀架,以扩大加工范围工作台回

程时能机动抬刀，以免划伤工件表面。

机床工作台的驱动可用发电机－电动机组或用可控硅直流调速方式,调速范围较大,在低速时也能获得较大的驱动

力。有的龙门刨床还附有铣头和磨头，变型为龙门刨铣床和龙门刨铣磨床，工作台既可作快速的主运动，也可作慢速的进给运动，主要用于重型工件在一次安装中进行刨削、铣削和磨削平面等加工。

中国第一台龙门刨床于1953年4月在济南第二机床厂问世。

1．2 B2010A系列龙门刨床的特点

该系统需要旋转变流机组，至少包含两台与调速电动机容量相当的旋转电机，还要一台励磁发

电机，故存在设备多、体积大、费用高、效率低、安装须打地基、运行有噪声、维护不方便等缺点，

但是系统的可逆运行很容易实现，且无论在正转还是反转减速时都能够实现回馈制动

龙门刨床是机械化自动化程度很高的大型机床。龙门刨床的动力及控制回路比较复杂，尤其是刨床工作台主拖动系统完全依靠电气自动化控制来执行的。B2010A龙门刨床的主拖动采用最初50年代的A-G-M调速系统，即电机扩大机---直流发电机---直流电动机组系统。

图一所示

。

采用机械速比2:1和电气调速范围为10:1的机电联合调速系统。

第二章 B2010A龙门刨床工况概述

2.1 龙门刨床对电力拖动的技术要求

龙门刨床是频繁往复运动的生产机械，它的工作方式为循环方式。前进行程是切削行程；后退行程是不作切削的，只让工作台驶回为下一步切削作准备。运动示意图如图二所示。实际工作中为了提高劳动生产效率，轻载后退的速度要大于前进切削速度。由于不同的金属材料和不同的加工工艺，必须要求控制系统具备：工作台主拖动具有比较宽的调速范围和较硬的机械特性；

工作台前进切削和后退的过程中运行平稳，不振荡，速度能单独地作无级调整，无须停车；

运行方向的改变要迅速、平滑、冲击力小、动作反应快；

在低速范围内切削力基本保持恒定状态，静差度小于3%；

前进与后退行程的末尾工作台自动减速，反向准确；

传动效率高，耗电量小；

控制系统简单，可靠安全，易于维修保养；