B2010A龙门刨床伺服系统的改造.docVIP

第 31 卷第 3 期 湖南农业大学学报(自然科学版) Vol．31 No．3 2005 年 6 月 Journal of Hunan Agricultural University (Natural Sciences) Jun．2005 文章编号：1007-1032(2005)03-0335-03 B2010A龙门刨床伺服系统的改造 龙 亮 (湘潭市柴油机厂，湖南 湘潭 411000) 摘 要：根据刨床加工工艺特征，采用艾默生公司 TD3000 变频器、三菱可编程器和 Easyview 触摸屏组成控制系 统，把 B2010A 龙门刨床原直流驱动改造为交流驱动．改造后机床节电效果明显，工作环境得到优化，稳定性大 大提高，故障率大大降低． 关 键 词：B2010A 龙门刨床；技术改造；交流驱动；伺服系统；变频调速 中图分类号：TG551+.2 文献标识码：A Servomotor Reshaping of B2010A Model Planer LONG Liang (Xiangtan Diesel Enginerfactory，Xiangtan 411000，China) Abstract: Based on characteristics of shapering process planning，a control system for B2010A model planer was constituted by use of EMERSON’s TD3000，FXZNPLC and Easyview．Its original direct current drive was retroffitted into alternating current drive．The modification brought about a striking electricity-saving effect，an optimized work environment，and greater stability． Key words: B2010A model planer；technique reshaping；alternating current drive；servomotor；frequency changing speed B2010A 龙门刨床是机械化自动化程度很高的大 1 刨床工作台对电力拖动的技术要求 型机床．刨床工作台的原主拖动系统为 A-G-M 调速系 统(即电机扩大机—直流发电机—直流电动机组系 统)，完全依靠电气自动化控制来执行．工作时，特别 B2010A龙门刨床速度分析 龙门刨床是频繁往复运动的生产机械，它的工作 方式为循环方式．前进行程是切削行程；后退行程不 是在工作间隙、测量工件时，直流发电机组一直处于 作切削，只让工作台驶回为下一步切削作准备．工作 运行状态，白白消耗大量的空载能量，系统低速时损 台速度变化如图 1 所示．首先刀具慢速(12~15 m/min) 切入工件(ab 段)，增加到切削速度，进行前进切削(cd 耗大，功率因数低，对电网污染严重；交流电动机拖 段)，之后运行到设定行程(ef 段)开始减速，再经过换 动直流发电机浪费电能很严重，发电机组工作时噪音 向行程控制，工作台由前进减速迅速制动并快速反向 污染严重，机组占地面积大；从工作情况来看，直流 电动机的功率并没有得到充分利用，并且维护、保养 较困难．交流伺服电机结构简单，成本低廉，无电刷 运行到 hi 段，后退至 jk，再经换向切换到前进行程， 形成一个循环工作周期． 切削速度 磨损问题，维修方便，被认为是 1 种理想的伺服电机 [1]．随着电子技术和微电子技术的飞速发展以及矢量 c d 后退行程 控制技术的完善，交流变频调速技术日新月异．为此， 笔者把 B2010A 龙门刨床的拖动方式由直流驱动改为 交流伺服驱动，以提高设备能力，节约能源． 0 a b 前进行程 e f g 后退速度 j k l 行程 h i 收稿日期：2005-03-25 基金项目：湖南省自然科学基金资助项目(98JJY2008) 作者简介：龙 亮(1965-)，男，汉族，湖南双峰人，硕 图1 工作台速度变化 士研究生，工程师． Fig.1 The change of the worktable’s velocity 336 湖南农业大学学报(自然科学版) 2005年6月 实际工作中，为了提高劳动生产率，轻载后退的 的机械特性变软．因此人们开始研究矢量控制技术， 速度要大于前进切削速度．由于工件的材料及加工工 其思路是：设法在三相交流异步电动机上模拟直流电 艺不同，要求工作台位置伺服系统具有较宽的调速范 动机控制转矩的规律．矢