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龍門刨床電氣系統(tǒng)的數字智能化改造方案

     針對老式龍門刨床多數使用年限已經過長，電氣方面存在的很多問題，對其電氣系統(tǒng)進行數字智能化改造，是很有必要的，本公司對改造過的刨床測試了設備運行參數，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)調速系統(tǒng)陳舊。工作臺一般由1部直流電機驅動，采用“交流電動機—直流發(fā)電機組—交磁擴大機”調速系統(tǒng)（K—F—D系統(tǒng)），啟動電流大、對電網容量要求高、機械傳動能耗大、效率低（0.5~0.68），由模擬量調節(jié)參數，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、電器元件老化嚴重、故障頻繁、維護量大、各項用度高。

    (3)工作臺調速范圍小、精度低。工作臺減速、換向由機械式限位開關實現(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，影響加工件質量。

    (4)占地面積大，噪聲高，維護麻煩。

    (5)加工范圍小，僅適于粗刨加工。

    總之經過幾十年使用，老式龍門刨床可靠性、穩(wěn)定性已不能達到目前生產加工的要求。沈陽力矩直流電機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)進行了數字智能化改造，受到了一致的好評。

   二、龍門刨床數字智能化電氣系統(tǒng)改造

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

  三. 刨床改造后有如下特點：

    (1)高性能的調速系統(tǒng)。590C是全數字化直流電機調速裝置，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，對電網的沖擊小用戶可根據需要設定各參數，具有監(jiān)控、保護功能，配有I/O、P3串行通訊接口，與上位機通訊方便，可進行故障存儲記憶，自適應參數優(yōu)化等智能化操縱。

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

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

    (4)加工范圍廣，可用于刨、刮、磨、銑加工

  四、改造后效果

    改造后設備運行平穩(wěn)，各項性能得到明顯改善。 據估算，每天按8小時工作計算，此次改造全年可節(jié)電約6萬kW/h，若電費按0.6元／(kW/h)計算，則可節(jié)省電費約4萬余元，而且每年減少1萬余元的設備維護費用。

根據經驗，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)均適合數字智能化改造，且周期短，用戶只需投資幾萬元，經過1年左右的時間所節(jié)省的電費即能收回所投設備成本。

五、主要原件說明

590C/380A直流調速器、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