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部直流電機驅(qū)動，采用“交流電動機—直流發(fā)電機組—交磁擴大機”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、維護量大、各項用度高。 (3)工作臺調(diào)速范圍小、精度低。工作臺減速、換向由機械式限位開關(guān)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(zhì)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(jīng)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(chǎn)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(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。在直流電機尾端加裝測速電機或編碼器與PLC構(gòu)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(yīng)接近開關(guān)。
三. 刨床改造后有如下特點： (1)高性能的調(diào)速系統(tǒng)。590C是全數(shù)字化直流電機調(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(yīng)參數(shù)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(zhuǎn)，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(diào)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(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)備運行平穩(wěn)，各項性能得到明顯改善。 據(jù)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(shè)備維護費用。 根據(jù)經(jīng)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(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
