龙门刨床改造
龙门刨床电气控制部分改造
龙门刨床电气控制部分改造郭显智【期刊名称】《金属加工：冷加工》【年(卷),期】2010(000)003【总页数】2页(P62-63)【作者】郭显智【作者单位】黄河水利委员会黄河机械厂,河南郑州,450006【正文语种】中文我公司有台HA2020A龙门刨床是20世纪70年代的产品，由床身、工作台、立柱、横梁、垂直刀架及侧刀架等机械部分和电动机、发电机、直流电动机以及电器控制柜等电气部分组成，主要承担大型结构件、箱体等重要零件的加工。
由于使用年限长，电气部分经常出现故障，电气元件根本买不到配件，严重影响到我公司的生产，所以我们对其电气部分进行改造。
1.经常出现的故障点由于该机型产于20世纪70年代，机械部分至今还比较可靠，但电气部分由于采用了交流电动机驱动直流发电机，再由直流发电机驱动直流电动机，利用直流电动机放大机进行控制的方式来驱动，功耗较大；且部分电器采用分离元件，可靠性差，故障率较高；另外，该控制系统由于调速范围较窄，因而不能完全发挥该设备的效率，在工作台的运行速度以及控制精度上都受到局限，无法进行提高。
主要故障点有：①电气元件经过近30年的使用，相当部分出现老化，经常出现接触不好、元件损坏等故障。
②控制调整用行程开关，经常损坏，平时每星期都要更换。
③由于电气元件的老化使控制进刀不均匀，有时大有时小。
④回程振动很大，将会加速其他机件的损坏。
⑤减速箱经常损坏，维修周期长。
2.在维修中容易出现的问题（1）使用中由于采用行程开关进行行程控制，调整非常困难。
每上一个工件，行程控制调整就需要一两个小时，若同时调整中稍有差别就有可能造成减速机或其他部件损坏。
（2）由于机身以及电控柜上的许多电气元件损坏后，因型号已淘汰无法购买，造成生产停工，在万般无奈的情况下，维修电工只能进行临时修改代用，严重影响了生产。
（3）减速机由于回程振动较大，经常损坏，而且维修时间较长。
该减速机由于型号较老，许多配件只能靠外协加工获得，曾经出现过一台变速箱维修时间超过半个月的现象。
B2020Q龙门刨床增加铣削功能的改造
一、 空顶距计算的力学模型
在已开掘的裸巷中 , 巷道顶板下位岩层的 稳定性控制着顶 板的冒落与否。当巷道跨度一定时 , 最大空顶距取决于悬露 顶 板在巷道掘进方向上的最大可稳定长度。对于大断面巷道 , 可 以将空顶范围内的这部分顶板下位岩层当作薄板对待 , 从板的 没有必要仍保留原机床 60kw 的驱 动功率 ( 注 : t 为切 削深度 , s 为进刀量 , 单位 皆为 mm) 。此 外 , 像 B2320 刨 铣床 ( 与 B2020Q 同规格 ) , 其主传动功 率也为 45kw, 像 B2110B、 B2112B 刨 铣床 , 其主传动功 率为 30kw 。总 之 , 从以 上对 切削 能力 的分 析与 同 规格刨铣床相比 , 我们对 B2020Q 加铣改造采用 45kw 传动电 机 是适宜的。 2. 关于铣削时工作台进给速度的确 定 对 B2020Q 改造后 , 工 作台 进给 速度 确定 为 35~ 1500mm/ nin, 这个数据是从充分满足铣削工艺 出发而确 定的 , 尤其最 低 进给速度确定为 35mm/ min, 是从充分满足精铣 , 以及采用柱 铣 刀铣长轴键槽而确定的 , 从搜集 到的刨 铣床资 料看 , 铣削进 给 图 1 空顶范围内 的巷道顶板 设巷道跨度为 a, 顶板在掘 进方向的 未支护长度 为 b, 顶板 下位岩层的厚度为 h, 则空顶范围内顶板的工作状态如图 1 。 速度是 50~ 1 500mm/ min, 有的是 80~ 1 600mm/ min 。我们 给晋 城矿 务 局 改 造 的 B2016A 刨 铣 床 工 作 台 进 给 量 也 是 36~ 1 500mm/ min, 实践证 明这 个参 数充 分满 足了 铣削 时工 作 台进给量的要求。
b2020q龙门刨床增加铣削功能的改造文章针对潞安矿务局机修厂b2020q龙门刨床增加铣削功能的要求提出改造方案并确定其改造的技术参数关键词龙门刨床铣削刨削文章编号100464292003056302中图分类号tg502文献标识码箱底板装置铣头联接底板等满足使用者的要求铣头和刀架可以更换即当需采用刨削工可将原铣头卸下更换为刨刀架技术参数刨削535mmin无级一低档770mmin无级一高档铣削701500mmmin无级一高档35750mmmin无级低档刨削时工作台齿条拉力当工作台速度1520rmin垂直铣头5kw转数80610rmin推荐最大刀盘直径250mm
龙门刨床PLC、变频器控制系统改造
通过对B2012A型国产龙门刨床进行PLC改造，以及变频技术的改造以适应现代化的生产要求，改造中涉及PLC的技术应用，变频技术的应用从而使龙门刨床适应现阶段的生产需要，改造中涉及电机的速度的平滑性，电机的正反转龙门刨床的基本结构，以及龙门刨床的总体性能基本要求：1. 改造后的龙门刨床应能正确执行操作步骤进行工件加工。
2. 工作台能实现自动循环工作和点动,可实时精确调节工作台速度,平稳换向,并有自动和点动工作时的极限保护.3．垂直刀架可方便地在水平和垂直两个方向快速移动和进刀, 并能进行快速移动和自动进给的切换.左右侧刀架可在上、下方向快速移动和进刀,能进行快移/自动切换.并有左右侧刀架限位开关,防止其向上移动时与横梁碰撞.4.横梁可方便地上下移动和夹紧放松,加紧程度可调;横梁下降时有回升延时,延时时间可调.5.改造后用的变频技术，应有较好对手滑行和广泛的调速空间。
6.改造后的刨床应能达到价格低廉和应用广泛。
7.改变中不能改变其基本的操作步骤，不能改变龙门刨床的设计要求。
8.通过改造进一步熟悉和掌握各种刨床的改造工艺和改造过程及改造的注意事项。
主要参考资料：1田春霞数控加工工艺机械工业出版社2于立彪, 郑慕侨, 张英负重轮多体接触问题有限元分析北京理工大学学报3胡学林。
电气控制与plc。
冶金工业出版社4林奕鸿。
机床数控技术及应用。
机械工业出版社5卓迪仕。
数控技术及应用。
国防工业出版社6原魁。
变频器基础及应用。
冶金工业出版社7钟肇新。
可编程控制器原理及应用。
华南理工大学出版社完成期限：2012-6-5指导教师签名：课程负责人签名：2012年 6 月 5 日郑州华信学院课程设计说明书题目：龙门刨床PLC、变频器控制系统改造姓名：苏如如院（系）：机电工程学院专业班级： 09电气工程一班学号： 0902120137指导教师：成绩：时间：年月日至年月日目录1.龙门刨床的运动形式及技术改造 (2)1.1龙门刨床的结构及运动形式 (2)1.1.1结构及特点 (2)1.1.2运动形式 (3)1.2龙门刨床电气控制的目的及意义 (5)1.3龙门刨床电气控制改造的总体要求 (6)1.4龙门刨床电气控制改造方案 (6)2．工作台变频调速及PLC控制 (7)2.1工作台运动及调速要求 (7)2.2工作台调速方案 (7)2.3入输出的确定 (8)2.4工作台电气控制接线图电机设置 (9)3．刀架变频调速及PLC控制 (14)3.1刀架运动及调速要求 (14)3.2刀架调速方案 (15)3.3刀架输入输出分配 (16)3.4 刀架电气控制接线图 (17)4.龙门刨床的横梁、磨头及其他辅助设备 (22)4.1龙门刨床的横梁控制 (22)4.2横梁的输入输出分配 (23)4.3横梁运动形式梯形图 (24)4.3龙门刨床的磨头控制 (25)5．变频技术和PLC在龙门刨床中的应用 (28)5.1变频技术的选型和电机及其他辅助设备的选择和设定 (28)5.2 PLC的选择及应用 (28)5.2.1PLC容量的选择 (28)5.2.2 PLC未来发展前景及改造后的总体样本图 (29)6．B2012A型龙门刨床的改造。
天门纺机刨床改造方案
B/16龙门刨床改造方案B/16机床为济南二机七十年代生产龙门刨床, 电气拖动采取G-M 拖动系统, 设备使用时间长, 磨损严重, 精度非常差; 在使用过程中能耗高, 噪音大, 效率低, 且F-D 拖动系统现已淘汰。
现针对该设备现实状况拟改为刨铣两用机床, 并对设备机械进行检修, 对电气系统进行更新换代及PLC改造, 具体改造方案以下:一、机械检修1 拆除横向进给箱。
2 拆检垂直刀架传动机构清洗、换油。
3 拆检侧刀架传动机构, 清洗、换油。
4 疏通、清洗、调整工作台及变速箱润滑油路, 使整个润滑系统工作稳定、可靠, 润滑到位, 出油量满足要求。
5 检修过程中更换失效元件, 更换全部密封件, 并恢复其原有功效二、机械改造方案一（刨改铣）:1、去掉机床工作台移动主电机, 保留原有刨床减速箱, 并新增加一套行星减速机, 减速比1: 10, 增加一套全数字安川交流伺服电机7.5KW, 用于工作台铣削加工, 调速范围在10~mm/分。
2、去掉机床上左右侧刀架及横梁上两个立刀架, 增加济南产一套立铣头及左右两套侧铣头, 铣削功率为7.5KW, 变频调速, 将机床改造成既能平面铣削又能侧面铣削铣床;3、去掉横向刨削减速箱, 增加一套铣削专用减速箱, 6级机械手动调速, 调速范围40~1600mm/分;方案二（刨改刨铣）:1、保留机床工作台移动主电机, 去掉原有刨床减速箱, 并新增加一套刨、铣两用减速箱, 用于工作台刨、铣加工, 刨削保持原有速度不变, 铣削调速范围在10~mm/分。
2、去掉机床上左右侧刀架及横梁上一个立刀架, 保留一个立刀架, 增加济南产一套立铣头及左右两套侧铣头, 铣削功率为7.5KW, 变频调速, 将机床改造成既能刨削, 又能平面铣削及侧面铣削刨铣床;3、去掉横向刨削减速箱, 增加一套铣削专用减速箱, 6级机械手动调速, 调速范围40~1600mm/分;三、电气改造方案一（刨改铣）:1、原电气拖动采取F-D 拖动系统, 该系统能耗高, 噪音大, 现已淘汰。
六米龙门刨床的节能改造
我公 司现 有龙 门刨 床 ４台 ， 是 二 十世 纪 六 七 十 都
上 述 主拖 动调速 系统 的调 速 特 性 如 图 １所 示 ， 图 中 Ｆ 表示 最大 切削 力 ； １ Ｖ表示 切 削速 度 ； Ｐ 表示 最 大
年代的产品 ， 工作台调速采 用 Ｇ Ｍ方式 （ 电机一 — 发 电 动 机 ） 加 工效率 低 、 电量 高 、 ， 耗 噪声 大 ， 上 这 些 设 备 加 使用年限较长 ， 电器元件老化 ， 故障率增高 ， 急需对其
进 行技 术改 造 。 随着 新 技 术 的 出现 ， 为 改 造 提 供 了 也 诸 多方 法 ， 本文 主要 介绍 对 Ｂ ０６ ２ １Ａ龙 门刨床 的改造 。
Ａｂ ｔ ａｃ ：Ｗ ｅ ｕ ｅ ｅ ｔｃ ｎ ｌ ｇｅ ｕ ｈ ａ ｓｒ ｔ ｓ ｄ ｎ ｗ ｅ ｈ ｏｏ ｉ ｓ ｓ ｃ ｓＳＣＲ ＤＣ ｐ ｅ ｅ ｕ ａｉｎ， ｓ ｅ ｄ ｒ ｇ ｌｔｏ ＡＣ ｅ ｕｅ ｃ ｏ ｅ ｒ ｄ ｇｔｌ ＤＣ ｐ ｅ ｒ ｆ ｑ ｎ ｙ ｃ ｎｖ ￣ｅ ， ｉｉａ ｓｅ ｄ
切削功率 ； 对应于最大转矩时的最高速度 ， 称为计算 速度。在 ～ 范围内要求恒转矩调速 ； 而在 ～
范 围内则要 求恒 功率 调 速 。如 果 在整个 调 速范 围均采 用 具有 恒转 矩性 质 的调 压 调 速 ， 所 需 要 的 电动 机 功 则
１ 拖 动 系 统
１ １ 主拖 动调 速 系统 的 负荷 ．
的方法 为最 佳 ， 取得 了很 好 的节 电效果 。此 外还 根 据实 际情 况增 加 了铣 削功能 ， 到一机 两用 。 做
龙门刨床控制系统改造与设计
摘要龙门刨床是一种用于加工大型、狭长机械零件的大型加工设备。
刨台在刨削过程中不断地作往复运动每往复一次即为一个周期。
在这一个周期内,刨台的速度是变化的。
在刨刀初接触工件时,要低速,防止刀具崩坏;切削段的速度是操作者选定的切削速度;返回段属于空行程,为了提高工作效率,返回速度尽可能高一点;返回结束前,为了减少冲力,又应将速度降至零后转向进入下一周期。
往复运动的速度变化,由刨台下面的无触点接近开关控制。
辅助部分包括润滑泵、横梁升降、抬刀与进刀、左右刀架、垂直刀架控制回路等。
其电气控制系统主要用于控制工作台按要求速度自动往复循环运动,刀架进刀、退刀、横梁升降以及他们之间的连锁控制。
传统龙门刨床的控制系统通常为继电一接触器控制，该系统连线复杂，体积大，自动化水平低。
因而造成了使用企业的生产率低下，效益差。
现采用PLC改造B2012A系列龙门刨床的电控系统,取得了较好的效果。
ABSTRACTDouble housing planer is a kind of long and narrow mechanical parts used for machining large, large processing equipment. Planer constantly in the process of planing for reciprocating shipment move every reciprocating is a cycle. In this period, the speed of the planer is changing. At the beginning of the cutter contact workpiece, low speed, prevent tool collapse; The operator selected cutting speed isthe speed of the cutting section; Return period belongs to air travel, in order to improve the work efficiency, higher return rate as far as possible; Return before the end, in order to reduce impact, and speed should be reduced to zero after turning into the next cycle. Reciprocating motion velocity changes, the stage by the plane the non-contact proximity switch control. Auxiliary parts including lubrication pump, beam lifting, carrying a knife and feed, left and right tool carrier, rail head control circuit, etc.Its electric control system is mainly used to control the workbench speed automatic reciprocating cycle movement, according to the requirement, recede cutter, tool rest feed beam hoist and chain control between them. The traditional control system of double housing planer is usually a relay contactor control, the system of attachment is complex, large volume, low automation level. Low productivity, and thus caused the use the enterprise benefit. We use PLC series of B2012A gantry planer transformation of the electric control system, good results have been achieved.关键字：龙门刨床控制PLC控制电器控制变频调速目录摘要........................................................................................................................... 第一章绪论...................................................................................................... - 1 -1.1 绪论..................................................................................................... - 1 -1.2本文研究的目的及意义...................................................................... - 3 - 第二章龙门刨床简介.................................................................................... - 5 -2.1 龙门刨床简介..................................................................................... - 5 -2.2 龙门刨床基本结构与运动情况......................................................... - 6 -2.2.1主电路组成............................................................................... - 6 -2.2.2交流控制电路........................................................................... - 7 -2.2.3主拖动调速系统工作原理..................................................... - 13 -2.2.4主拖动的电气控制电路......................................................... - 16 - 第三章龙门刨床改造方案............................................................................ - 20 -3.1龙门刨床对控制系统的要求............................................................ - 20 -3.1.1 要求有宽广的调速范围........................................................ - 20 -3.1.2 电气控制电路能保证机床可靠地自动工作........................ - 21 -3.1.3工作台能够按照需要实现自动往返循环............................. - 21 -3.1.4 工作台速度调整，且无须停车............................................ - 21 -3.1.5 刀架能自动进给和快速移动................................................ - 21 -3.1.6系统的机械特性要有一定的硬度......................................... - 21 -3.1.7有必要的联锁保护................................................................. - 22 -3.2 元件清单........................................................................................... - 22 -3.3 I/O分配表.......................................................................................... - 23 - 第四章龙门刨床PLC控制系统改造........................................................... - 25 -4.1龙门刨床运动特点............................................................................ - 25 -4.2 PLC的类型的选定............................................................................ - 26 -4.2.1 PLC类型的选择..................................................................... - 26 -4.2.2 PLC型号的选定................................................................... - 27 -4.2.3西门子S7-200 PLC ................................................................ - 28 -5.1变频器型号的选定............................................................................ - 29 -5.2变频器的选型.................................................................................... - 30 -5.2.1SIMENS MICROMASTER简介............................................ - 30 -5.2.2 SIMENS MICROMASTER 420的特点................................ - 33 - 第五章程序调试............................................................................................ - 35 -5.1程序流程图........................................................................................ - 35 -5.2 PLC程序......................................................................................... - 35 - 附录................................................................................................................ - 44 -总结.................................................................................................................. - 47 - 答谢辞.............................................................................................................. - 48 - 参考文献.......................................................................................................... - 49 -第一章绪论1.1 绪论龙门刨床是机械工业的主要工作母机之一，在工业生产中占有重要的位置。
【精品】龙门刨改造方案
龙门刨改造方案龙门刨改造方案我公司可提供多种龙门刨改造方案并提供各种刨改铣以下方案可供用户参考:A 更换所有电器控制系统,采用SRD控制系统<电柜即直流拖动发电机构>性价比使用可靠投入较大受益较常.B 利用原有配电柜,拆除现有直流电机既发电机组.采用SRD控制系统,性价比节约电器柜成本对于老化电器以后故障多.C 采用变频调速技术使用交流电机拖动.次方案是轻型机皮带刨床的最家使用方案.改造后效率高投入较少可增加铣磨等进给功能.D 利用原有直流电机去掉发电机组.使用直流调速控制系统.使用于大型刨床改造．以下以SRD改造方案为例详细介绍了改造前后的优略国内各机加工企业有大量以直流机组为主拖动系统的设备，其中以龙门刨床为典型代表，多为二十世纪六、七十年代产品，使用至今，电气部分很多都处于严重老化的状态，主要的问题有：·系统耗能高，占地庞大，利用效率低。
·启动时冲击电流大，影响到同一电网中其他设备的正常运行。
·存在高噪声污染，对人身健康影响较大。
·电机磨损严重，高速重载时电刷上火花较大，需经常维护。
·电气柜以继电器控制为主，分立元件较多，电气线路复杂，故障频繁，维修工作量大。
·机械式行程开关，触点寿命有限，故障频繁。
上述问题已经严重影响到正常的加工生产。
对其进行现代化技术改造已经迫在眉睫，对于设备维护管理人员来说，面临的核心改造任务便是找出一种新型优质的调速装置来进行替换。
SRD控制系统·电机空载电流小，约为满载电流的1%。
·综合效率高，在转速转矩大范围变化时，均保持高效率运行，节能明显，同比原来机组节约电能在30%-70%。
·同比大大减小噪声，极大改善工作环境。
节能分析：以广州某厂B215刨床为例，采用55KW SRD系统改造前后节能对比，从数据看，比原机组节约电能为：[(18-4.5)]/18×100%=75%。
B215型龙门刨床的改造
是给 定与 反馈 的差 值 ， 误 差信 号被 馈 送到 比列 ＋ 积 分补 偿器 ， 后 者 产生 速度 环 输出， 即 电流给 定信 号 。
（ ２ ） 励磁 控 制
０ ＿ ＿ ｔ １ ： 前进启 动 阶段 ｔ 卜ｔ ２ ： 低速 切入 阶 段 ｔ ２ 一 ｔ ３ ： 加 速到 稳 定切 削
刨 台在加 工过程 中的连 续往复运 动 ， 每 —个 工作循环 包含工 作行程和 返 回
控 制 电路与 电源 电路完 全 隔离 ， 从 而简 化 了系统 内部 控制 装 置之 间 的接 线， 并改进 了操作 安全 性 ， 控制 电路 自动 调节 ， 可接 受４ ０ ＂ ７ ０ ￣范 围 内的 电源 频 － 率， 而具 有抗 电源 干扰 的性 能 ， 电枢控 制装 置 不受相 序旋 转 的影 响 。
的齿 条上 。 ２ ） 直 流拖 动 与控 制
①复 杂 的控制 算 法 ， 这是 简单 的模 拟技 术 无法 实现 的 。 ②标 准软 件模 块 与可 组态 的软 件控 制 电路相 结合 。 ③通过 串行 线路可 与其它传 动装置 或主计算 机通讯 ， 能 构成先进 的过程 系
统。
术在 大量 的调 速 系统 中 广泛运 用 。 此 控制 就是 用 ５ ９ ０ 系列变 频技 术改 造 的 。
工作台传动是用连奥特系统调整的直流 电动机来传动 。
注： 连 奥特 电机 组
① 异步 电动机 一部 Ｊ ８ １ — ４ 型 ４ ０ ＫＷ ２ ２ ０ ／ ３ ８ ０ Ｖ １ ４ ７ ｏ ￣／ 分 ②直流 发 电机Ｚ － ５ ５ ０ 型 一部
科 学论 坛
ｌ ■
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ
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电源供电。
将 按
钮 、行 程 开
关等输 入信 号先用继 电 器 隔离 ，再 输 入 Ｐ Ｃ Ｌ； 输 出部分 电 器件保持原
标号不变 ，
由图２ 可看 出，当低速挡在最高速度 Ｖ＝ ５ ／ ｉ时 ，从 ４ ｒ ｎ ｍａ
电气 调速系统 的调速特 性来 看交流异步 电动机所需 的功 率
机Ｄ 提供励磁 电流 ，同时也为控制 电路提供２ ０ ２Ｖ直流电源 。
电机扩大机 Ｋ由交流 电动 机Ｍ２ 动 ，它作 为直流发 电机Ｆ 拖 １
变频 电机在刨床最高转速时的运行频率 为６ ．Ｈ 。当刨床工 ６ ｚ ７
作 台在低速挡 、交 流 电 动 机 运 行 在 ５Ｈ ０ｚ
的励磁调节器 。系统采用 电压负反馈和 电流正反 馈等 ，其
２ ｌ年Ｏ 月 Ｉ中国设备工 ｏＯ ２ 程
５ ３
白 椭 ＿ 技
硅 整 流 直 流
改造 与更新
ｌ分别 表示 交流 调速 系统在 低速挡 与高速 挡工 作 时的尸 ｂ ＝ 厂（ ）调速特性 （为 电动 机功率 ；Ｖ Ｐ 为工作 台运 行速度） ，
功率随速度升 高而增 大。 图２ 与 图２ 中的细线２ 与２ 分别 ａ ｂ ａ ｂ 为刨床负载在低速挡与高速挡工作时的Ｍ＝ Ｖ ｆ（）调速特性和
＋
制
＋
龙 ｆ￣ 床 改造 －Ｕ ｌ
席红延 ，李 野 ，李德胜
ｆ． １张家 口市节 能监测 中心 ，河北 张家 口 ０ ５０ ；２ 华大学电机 系 ，北京 ７００ 清 张家 口 ０ ５ ２ ） ７ ０ ５ １０ ８ ； ０ ０ ４ ３中煤张家 口煤矿机械有限责任公 司，河北 ．
俐
图 １ 龙 门刨床Ｋ— — Ｆ Ｄ调速 系统传 动原理 该 龙 门 及 装 机 容 量 示 意 图 刨 床 主 运 动
在低速挡与 高速挡工 作 时的 （）调速 Ｉ ，
的调速范 围为２ ：，工作 台速 度在４５ ９ｍ ｍｉ的范 围内为 ０１ ．～ ０ ／ ｎ
无级调速 ，其中电气调速范围为１ ：，齿轮变速箱 的调速范 ０１ 围为 ２１ ：。低 速挡 （．— ５ ／ ｉ） 和 高速 挡 （￣ ０ ／ ｉ） ４５ ４ ｍ ｍ ｎ ９ ９ ｍ ｍ ｎ 的调速是靠调节直 流发 电机 Ｆ 的输 出电压 达到的 ，属 于恒 １
３由刨床 最大 出力决 定的 ，即
由工作 台最大牵引力与计算 速度 决定的 。在最大 牵引力 与 计算 速 度 下切 削 时 ，负 载 所需 要 的切 削 功 率 （ 位 ： 单
步电动机应用 变频器调速 ，当调节频 率在额定频 率以上 时 也 具有 恒功率特性 ，因此 ，可利用交流 电动 机的调速特性 ，
降低拖动 电机容量 ，提高效率 。
该龙 门刨床工作台直流 电机 最高转速 为１ ０ ｒ ｉ，改 ０／ ｎ Ｏ ｍ
造 后选用 同步转速 为７ ０／ ｎ 级 变频交 流异步 电动机 ， ５ ｍｉ的８ ｒ
摘
要 ：分析龙门刨床工作 台的负载特性 和原Ｋ Ｆ Ｄ — — 调速 系统 的调速特性 ，并对应用交流 电机 改造龙门
刨床主拖动系统进 行可行性分析 ，通 过改变拖动方式 降低 了龙 门刨床主拖动 的装机容量 ，给出用交流异 步电动机 、变频器 、步进 电机和Ｐ Ｃ Ｌ 改造龙门刨床 的控制和 电气实现方案 ，改造节 电效果显著 。
改造与更新
－ ０ ＿ 尊｜ 静 学嚣 ｌ｜ ≯ Ｉ 嚣游群 ｇ ｜ 稿 港嚣 謇ｌ辨静 ｅ癌｜ ｌ 糟 弹 ≈ 嚣 嚣搿－ 蝽糖 嚣 捧 － ｉ Ｉ 赫群 静 ｜ 鞭辨 嚣
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文章编 号 ：１７ — ７ （０ ０ ２ ０ ５ — ３ ６ １ ０ １ ２ １ ）０ — ０ ３ ０ ｌ
转距性质。
特 性 ∽ 为 电 动 机 转
距 ；Ｖ 为工 作 台运 行
ｖ ，ｊ ／ 珥
速度） ，转距 不 随 速 度 而变 ，即恒转距 调
（） ｂ
龙 门刨床 的负载在 高速 段具有恒 功率特性 ，而交 流异
图 ２ 龙门刨床改为交流调速系统后 速 。图２ 中粗线 ｌ 与 ｂ ａ 的调速特性 与负载特性
为 （ ） ：，它与负载 的最大功率 （Ｄ，计算 功率） 比值 Ｂ
为 Ｐｆ Ａ ｛ Ｐ
由此可见 ，采 用交流异步 电动机应用变频器 改造原 直 流调速 系统后 ，调速特性 与负载的速度特性相接 近 ，大大
减 小 了电机 容 量 。
图 ３ 龙 门刨床控制系统原理图
ＰＣ Ｌ 输入输 出类型和名称如表 １ 所示 。
关键词：龙 门刨床 ；Ｋ Ｆ Ｄ — — 调速 ；变频器 ；步进电机 ；Ｐ Ｃ Ｌ 中图分类号 ：Ｔ ５ Ｇ５ 文献标识码 ：Ｂ
１原电气 系统 的传动原理及存在 的问题 ． 中煤张家 口煤 矿机械有 限责任公 司ＨＤ １０ Ｃ ６ 型龙门刨床 工作 台主运动拖动 系统 采用Ｋ Ｆ Ｄ 速系统 。用交流 电动 —— 调 机Ｍ１ 拖动直流发 电机 Ｆ 和励磁发 电机Ｆ ，由Ｆ 向拖 动刨台 ｌ ２ １ 的直流电动机Ｄ 供电。Ｆ 一方面为直 流发 电机 Ｆ 和直流电动 ２ １
Ｖ
出刨床 工作台改用交
０
流异步 电动机采用变 频 调 速 后 的 调 速 特 性
ｖ ／ ／ ＿ 皿
代 直 流 调 速
盟妍 ５ 鲫 ７１ ０ｇ ｄ 印
的 可 行 性 分
析
曲 线 ，如 图 ２ 示 。 所 图２ 中粗线 １ 与１ 分 ａ ａ ｂ
别 表 示 交 流 调 速 系 统
传动原理及装机容量如 图１ 所示 。存在的主要 问题 ：机组 能 耗大 、效率低 ；控制器件老 化 ，故障率 高 、维修 困难 ；拖
动 、控 制 系 统 噪 声 大 。 ２ ．采 用 交 流 调 速 取
直流脚
时 ，对 应的刨床工作
●
台 运 行 速 度 为 ３ ．５ ３ ７ ｍ ｒ ｎ 由 此 可 绘 制 ／ ｉ。 ａ