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龍門刨床電氣系統(tǒng)的數(shù)字智能化改造方案

     針對老式龍門刨床多數(shù)使用年限已經(jīng)過長，電氣方面存在的很多問題，對其電氣系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字智能化改造，是很有必要的，本公司對改造過的刨床測試了設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，效果非常好，性能顯著提高，節(jié)能明顯。

  一、老刨床存在的問題

    (1)調(diào)速系統(tǒng)陳舊。工作臺一般由1部直流電機(jī)驅(qū)動，采用“交流電動機(jī)—直流發(fā)電機(jī)組—交磁擴(kuò)大機(jī)”調(diào)速系統(tǒng)（K—F—D系統(tǒng)），啟動電流大、對電網(wǎng)容量要求高、機(jī)械傳動能耗大、效率低（0.5~0.68），由模擬量調(diào)節(jié)參數(shù)，溫漂大。

    (2)電氣控制系統(tǒng)落后。采用繼電器—接觸器系統(tǒng)，中間環(huán)節(jié)多、電器元件老化嚴(yán)重、故障頻繁、維護(hù)量大、各項(xiàng)用度高。

    (3)工作臺調(diào)速范圍小、精度低。工作臺減速、換向由機(jī)械式限位開關(guān)實(shí)現(xiàn)，低速時速度不穩(wěn)，換向沖程大，常出現(xiàn)爬行、越位等現(xiàn)象，影響加工件質(zhì)量。

    (4)占地面積大，噪聲高，維護(hù)麻煩。

    (5)加工范圍小，僅適于粗刨加工。

    總之經(jīng)過幾十年使用，老式龍門刨床可靠性、穩(wěn)定性已不能達(dá)到目前生產(chǎn)加工的要求。沈陽力矩直流電機(jī)電氣有限公司對東北地區(qū)多臺老式龍門刨床的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)字智能化改造，受到了一致的好評。

   二、龍門刨床數(shù)字智能化電氣系統(tǒng)改造

    改造采用590C/380A（SSD）直流調(diào)速裝置和基于PLC的電氣控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了工作臺的無極調(diào)速、自動加減速、換向以及極限限位停車等動作。在直流電機(jī)尾端加裝測速電機(jī)或編碼器與PLC構(gòu)成閉環(huán)控制，進(jìn)步了控制及定位精度，工作臺行程限位改用電磁感應(yīng)接近開關(guān)。

  三. 刨床改造后有如下特點(diǎn)：

    (1)高性能的調(diào)速系統(tǒng)。590C是全數(shù)字化直流電機(jī)調(diào)速裝置，輸出電流在15-2400A，能耗低，效率高（0.95以上），啟動電流小于1.5Ie，對電網(wǎng)的沖擊小用戶可根據(jù)需要設(shè)定各參數(shù)，具有監(jiān)控、保護(hù)功能，配有I/O、P3串行通訊接口，與上位機(jī)通訊方便，可進(jìn)行故障存儲記憶，自適應(yīng)參數(shù)優(yōu)化等智能化操縱。

    (2)先進(jìn)的電氣控制系統(tǒng)。PLC取代繁雜的交直流繼電器控制，實(shí)現(xiàn)了各種邏輯動作，完成龍門刨床自動進(jìn)刀、抬刀、落刀等各種動作，保證工作臺加速、減速、換向的精確運(yùn)轉(zhuǎn)，減少了電器元件使用量，進(jìn)步了系統(tǒng)可靠性，維護(hù)方便。

    (3)工作臺調(diào)速范圍大、精度高改造后速度可達(dá)5~1500r/min，從啟動到全速只需約8s，從全速到減速換向，可在12s內(nèi)完成，且換向平穩(wěn)，無沖擊、爬行、越位等現(xiàn)象。可以恒轉(zhuǎn)矩切削，加工精度、效率大為進(jìn)步。

    (4)加工范圍廣，可用于刨、刮、磨、銑加工。

  四、改造后效果

    改造后設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，各項(xiàng)性能得到明顯改善。 據(jù)估算，每天按8小時工作計(jì)算，此次改造全年可節(jié)電約6萬kW/h，若電費(fèi)按0.6元／(kW/h)計(jì)算，則可節(jié)省電費(fèi)約4萬余元，而且每年減少1萬余元的設(shè)備維護(hù)費(fèi)用。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，B2010A、B2012A、B2012Q、B2151、B2152、132016A等10余種型號的老式龍門、單臂刨床電氣系統(tǒng)均適合數(shù)字智能化改造，且周期短，用戶只需投資幾萬元，經(jīng)過1年左右的時間所節(jié)省的電費(fèi)即能收回所投設(shè)備成本。

五、主要原件說明

590C/380A直流調(diào)速器、400A/8.8V電抗器、西門子或三菱PLC、快速熔斷器、隔離變壓器、斷路器、接觸器、中間繼電器、電流繼電器、柜體1200×2000×600、其它低壓電器類