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、導軌等。應用非常廣泛，具有多種控制要求。在機床電力拖動控制系統(tǒng)中，具有廣范應用之處。
2 龍門刨床介紹
國內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，功率因數低，并且對電網和機械的沖擊很大，維修麻煩。
第三種是開關磁阻電動機系統(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在工廠設備中的廣泛使用，異步電動機變頻調速系統(tǒng)大量的用在工業(yè)設備上，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運動，切削加工只在工作行程中，返回行程只是空轉。
4 主電機的選擇
A-G-M調速系統(tǒng)中，交流電動機在電能向機械能轉化時，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速系統(tǒng)后設備沒有功率損失，所以一般認為可以用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 變頻設備的選擇
主電動機在工作時，由于其負載大速度快，所以在快速換向時因為制動會產生很大的反饋能量。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。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進行設定。
6 PLC與變頻器連接
以下是刨臺往返運動的PLC變頻調速控制電路圖（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 變頻調速設備優(yōu)勢
直流調速的設備缺點：
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?！ ?br />
3)工作臺調速范圍小，精度低,加工工件的表面質量差?！ ?br />
4)占地面積大，噪音高。
改進后變頻調速系統(tǒng)不僅克服了以上缺點，還具有成本低，精度高，速比大，調試方便，維護簡單，壽命長等優(yōu)點。而且交流變頻調速傳動中的籠型異步電機結構簡單、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、電壓等級和最高轉速等技術指標，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 結束語
采用歐瑞傳動F1000系列變頻調速器以后，系統(tǒng)運行穩(wěn)定、精度高、低頻轉矩大、可靠性強、噪聲低、系統(tǒng)維護簡單方便、調速范圍寬，節(jié)能效果預計可達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，提高加工質量與效率，延長了刀具的使用壽命?？刂撇糠植捎肞LC，其功能更加強大、速度快、接點數少、可靠度更高。
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