摘要：介紹了龍門刨主拖動系統(tǒng)的性能，將F-D調(diào)速系統(tǒng)和SRD的特性進行了對比，提出了對改造龍門刨床主拖動系統(tǒng)的見解。
　　
　　龍門刨是加工大型工件的刨削和磨削兩用機床，其主運動是工作臺的直線往復(fù)運動，主拖動系統(tǒng)*依靠發(fā)電機組-擴大機組-直流電動機組成的調(diào)速系統(tǒng)（簡稱F-D調(diào)速系統(tǒng)）來實現(xiàn)自動工作。這種調(diào)速系統(tǒng)有以下缺點:①設(shè)備大，占地面積大：②價格昂貴：③工作效率低：④能源利用率低、生產(chǎn)成本高：⑤噪音大：⑥故障率高：⑦線路復(fù)雜，維修難度大、工作量大。
　　
　　由于F-D調(diào)速系統(tǒng)有以上缺點，所以長期以來人們十分關(guān)注龍門刨床主拖動系統(tǒng)的改造。怎樣改造才合適，下面就這一問題進行討論，希望能給機床電氣工作者點滴啟發(fā)。
　　
　　1主拖動系統(tǒng)的特殊性
　　
　　為滿足刨削和磨削的加工工藝要求，主拖動系統(tǒng)有如下的特殊性:①具有較寬的調(diào)速范圍，調(diào)速比為1:45：②具有較硬的機械特性，靜差率小于10%：③具有較好的挖土機特性，自動將過載電流限制在1.4倍的額定電流內(nèi)：④具有較強、較快的啟動、換向、停車過程，響應(yīng)時間小于0.5秒：⑤前進、后退有一定的自動平滑減速：⑥工作臺能自動、頻繁地往返運動。要改造龍門刨的主拖動系統(tǒng)，必須在保留原特性的基礎(chǔ)上，提高性能，降低生產(chǎn)成本。
　　
　　2龍門刨主拖動系統(tǒng)的改造
　　
　　改造方案
　　
　　根據(jù)上述特性和要求，從性能、價位和經(jīng)濟適用等綜合指標(biāo)的考核，目前能達到和超過原技術(shù)指標(biāo)的調(diào)速系統(tǒng)唯有SRD，SRD又稱為開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)，其性能好，技術(shù)指標(biāo)高，是上80年代推出的新型無刷無級調(diào)速系統(tǒng)，主要由SR電動機，功率變換器，控制器，位置檢測器四大部分組成。可直接用于龍門刨床，也適用于各種調(diào)速機械設(shè)備。由于SR電動機轉(zhuǎn)子無繞組，電動機可高速旋轉(zhuǎn)而不致變形：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量小，易于加速、減速、停車，并在寬廣的轉(zhuǎn)速和功率范圍內(nèi)均具有高輸出和率。SRD體積小，占地面積小，易于安裝，而且傳輸效率高，發(fā)熱量小，散熱好。其性能遠遠*于F-D調(diào)速系統(tǒng)。原B2016A主拖動使用60kW直流電動機，根據(jù)SRD的特點，改造B2016A龍門刨主拖動應(yīng)選用SRD-L-55kW開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)，現(xiàn)將SRD-L-55kW與F-D-60kW調(diào)速系統(tǒng)的性能進行比較如右表。
　　
　　機械設(shè)計
　　
　　由于原直流電動機的額定轉(zhuǎn)速為1000r/min對應(yīng)的高速檔為90m/min，低速檔為45m/min，在磨削工作時要求zui低速度為1m/min，所對應(yīng)的電動機轉(zhuǎn)速為22r/min，而SR-L-55kW開關(guān)磁阻電動機的調(diào)速范圍為30-1350r/min，所以需將減速箱的*組減速主動齒輪由23齒改為18齒，從動齒輪由64齒改為69齒，保證了1:45的調(diào)速比。
　　
　　電氣設(shè)計
　　
　　取消發(fā)電機組、擴大機組、直流電動機，將55kW開關(guān)磁阻電動機直接安裝在原直流電動機的機座上，與減速箱直接聯(lián)接。
　　
　　抬刀系統(tǒng)由激勵發(fā)電機供電，改為單相橋式整流、加續(xù)流二極管的直流電源供電。取消全部的直流繼電器和直流接觸器，增設(shè)一只20A交流接觸器，編號仍然為2H，由Q、H交流中間繼電器控制2H，2H主觸點接通抬刀線圈。
　　
　　取消Y、△交流接觸器和SJ-A時間繼電器，保留AC交流接觸器，由AC接通SRD-控制功率轉(zhuǎn)換器電源。用AC輔助觸點接通BC交流接觸器，由BC控制開關(guān)磁阻電動機的通風(fēng)用電動機。
　　
　　由ZJ、J、LQ、R-Q、R-H、b-q、b-H、Q-JS、H-JS、M和兩只電阻等元件組成速度自動調(diào)整線路，調(diào)節(jié)SRD——控制功率轉(zhuǎn)換器的速度給定信號。
　　
　　將原1R、2R改制成6W、10kW的制動電阻，接在控制功率轉(zhuǎn)換器的R1、R2端子上，作為釋放電動機在停轉(zhuǎn)時反送回的能量。
　　
　　取消直流電流表、轉(zhuǎn)速表，將面板顯示安裝于此，用以顯示開關(guān)磁阻電動機正常運行時的轉(zhuǎn)速和SRD調(diào)速系統(tǒng)發(fā)生各種故障后的故障類型。
　　
　　3主拖動的工作原理
　　
　　SRD系統(tǒng)啟動和停止。當(dāng)按動“主機啟動”按鈕，AC吸合并自鎖，SRD控制功率轉(zhuǎn)換器得電準備，主電機的通風(fēng)用電動機運轉(zhuǎn)，按動“主機停止”按鈕，AC釋放，切斷SRD控制功率轉(zhuǎn)換器和通風(fēng)機電源。SRD系統(tǒng)和通風(fēng)機任何一個過載，熱保護動作，能保證工作臺自動停止運行，并能保證工作臺始終停止在后退終了的位置上，以防止損壞刀具和工作表面。
　　
　　工作臺的啟動和停止。當(dāng)Q或H吸合接通工作臺啟動信號和給定信號，由Q的閉合與釋放決定工作臺前進和后退，由“工作臺停止”按鈕接通復(fù)位信號。
　　
　　工作臺的運行。改造后工作臺仍保持原有工作方式、工作曲線、工作條件，步進、步退、自動循環(huán)、刨削和磨削運行與原來相同。
　　
　　4改造結(jié)果
　　
　　用SRD改造龍門刨床主拖動系統(tǒng)，既保持了F-D調(diào)速系統(tǒng)的功能，提高了各項技術(shù)指標(biāo)，增加了缺相保護，給定轉(zhuǎn)速為零時電動機輸出對抗轉(zhuǎn)矩，程序控制、自診斷功能。并且使龍門刨床工作更可靠，不再有飛車、爬行、蠕動現(xiàn)象出現(xiàn)。既可保持原操作方式，又簡化了電氣線路，減小故障率，減少維修工作量。改造后的龍門刨可節(jié)約10平方米的廠房，提高廠房的利用率，降低噪聲，提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。改造后的龍門刨可減少9千瓦的空載損耗，減少6千瓦的銅損，減少21%的負載傳輸損耗，年節(jié)約能源費1.4萬元，而改造投資費用為4.5～6.9萬元，可在五年內(nèi)收回。
　　
　　用SRD改造龍門刨主拖動系統(tǒng)，使龍門刨主拖動系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)優(yōu)化，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，功能和性能優(yōu)化。改善了靜態(tài)、動態(tài)特性。新的調(diào)速系統(tǒng)將會帶動機械設(shè)備的改造，增加社會經(jīng)濟效益。