艾默生變頻器在龍門刨床改銑床中的應用

  龍門刨床是機械初加工的大型機床，由于技術的限制，50年代的龍門刨床工作臺拖動采用了電機擴大機―直流發(fā)電機―直流電動機方式，造成故障率高，體積大、電耗大、技術落后。 而且它的工作方式是工作臺前進時進行切削，后退時不切削，工作臺后退是為下一次切削作準備，工作臺后退相當于沒有做有用功，而且浪費時間，因此用戶提出把它改造成龍門銑床。以下對改造作一個介紹。

改造方案是：1．工作臺拖動保留原有機械減速器，再加一級1：75蝸輪減速器，拆除原來拖動工作臺作往復運動的55kW直流主電機，改為一臺5．5kW 4級交流異步電機，采用艾默生EV2000-4T0075G  7．5kW G型變頻器驅動，因為工作臺前進速度很慢，每分鐘只要求前進2cm，因此工作臺主電機功率不必要很大。加大機械減速比，是為了讓變頻器工作在10Hz以上，避免工作臺產生低速爬行現象，變頻器功率選型比電機大一級是為防止變頻器低速時過電流。工作臺不能產生低速爬行是改造的關鍵點。工作臺電機控制要求：用按鈕實現正反轉、停機。頻率給定有二種方式：1.可調速檔(0~50Hz)。 2.固定高速檔：80Hz?？烧{速檔讓工作臺銑削時速度可調，固定高速檔讓工作臺不銑削時能夠手動快速移動?？烧{速檔用遠端控制盒實現，固定高速檔用開關實現，方法是用開關閉合變頻器X3、短接X1、X2端子，切換頻率給定通道為VCI模擬給定，開關斷開時為數字給定3（串行口給定）。

2.拆除龍門刨床橫梁刀架上原有的刨刀及附件裝置，安裝上銑刀、垂直銑動力頭(相當于一個齒輪減速器)，動力頭的輸出軸驅動銑刀旋轉,動力頭輸入軸用7.5kW 4級交流異步電機驅動,配EV2000－4T0075G變頻器?？刂埔螅河冒粹o實現正反轉、停機，頻率在遠端控制盒調節(jié)。

3.橫梁走刀（也就是銑刀水平左右移動）電機原為3.7kW 4級交流異步機，只用配一臺EV2000—4T0037G變頻器，控制方式同工作臺一樣，速度給定有2種方式：1.遠端控制盒串行口給定(0~50Hz)，2.開關接通固定80Hz給定，方法也是用開關閉合變頻器X3、短接X1、X2端子，切換頻率給定通道為VCI模擬給定，開關斷開時為數字給定3（串行口給定）。具體參數：F7.00=22、F7.01=23、F7.03=24。這里VCI模擬給定是用線短接變頻器端子VRF和VCI，相當于VCI=10V最大值，通過設定F0.05=80Hz、f0.12=80Hz、f1.07=80Hz實現開關接通給定80Hz。

4.側銑動力頭電機為7.5kW 4級交流異步電機，配EV2000－4T0075G變頻器。采用端子給定實現正反轉,只采用遠端控制面板改變頻率,同垂直銑動力頭控制完全一樣。遠端控制面板的R485總線同所有變頻器R485端子相連,所有變頻器的頻率設定都可以通過串行通訊方式由遠端控制面板調整，簡化了控制線路。

5.最后一個要解決的問題就是橫梁升降與夾緊控制，也是改造的一個關鍵點。龍門刨的模梁根據工件的高低要作垂直上下運動，它由一臺1.5kW 4級交流異步電機驅動垂直絲桿轉動，橫梁升降電機正轉使橫梁上升，橫梁升降電機反轉使橫梁下降。而且橫梁上還有一套機械夾緊裝置，由一臺0.75kW交流異步電機驅動，在橫梁節(jié)束上下運動后，夾緊電機正轉，使夾緊裝置的夾緊壓板緊緊壓在橫梁上下運動的軌道上，使橫梁在加工工件時不會上下移動，從而保證加工的精度。在橫梁作上下運動時要提前使夾緊電機反轉，松開夾緊壓板后，橫梁才能上下運動。用一只雙觸點行程開關檢測夾緊壓板位置，夾緊壓板壓緊到位后，行程開關的常閉觸點FSK閉合，常開觸點JXK常開，松開到位時，常閉觸點FSK斷開，常開觸點JXK閉合。還有一個細節(jié)：當橫梁下降結束時，夾緊電機正轉的同時，橫梁升降電機也要正轉1~2秒，讓橫梁上升一小點，然后橫梁夾緊。目的是為了消除橫梁升降絲桿的間隙。SJ時間繼電器的作用就是讓橫梁上升回溯幾秒 ，要求它的動作是通電后觸點閉合，斷電后觸點延時斷開。整個橫梁動作只有上升和下降兩個按鈕，橫梁夾緊與放松不需要按鈕，它由電路自動完成。橫梁升降和夾緊電機沒有使用變頻器控制。下圖是一個典型橫梁控制電路。

總結：由于使用艾默生EV2000系列變頻器，通過端子靈活切換頻率給定通道，實現了串行通信頻率給定和端子VCI固定頻率給定,方便了操作, 使用遠端控制面板提高了抗干擾能力.簡化了線路，由于變頻器具有過載自動降頻功能，工作臺電機和動力頭電機從不出現過載停機現象，可靠性大大增強。