摘要 针对老式龙门刨床存在的问题，对其电气系统进行了数字智能化改造，并测试了设备运行参数，改造效果良好，节能显著。
关键词 龙门刨床 电气系统 调速 改造 节能降耗
中图分类号 TG551+.2 文献标识码 B
一、存在的问题
(1)调速系统陈旧。工作台一般由1部直流电机驱动，采用“交流电动机—直流发电机组—交磁扩大机”调速系统（K—F—D系统），启动电流大、对电网容量要求高、机械传动能耗大、效率低（0.5~0.68），由模拟量调节参数，温漂大。
(2)电气控制系统落后。采用继电器—接触器系统，中间环节多、电器元件老化严重、故障频繁、维护量大、各项费用高。
(3)工作台调速范围小、精度低。工作台减速、换向由机械式限位开关实现，低速时速度不稳，换向冲程大，常出现爬行、越位等现象，影响加工件质量。
(4)占地面积大，噪声高。
(5)加工范围小，仅适于粗刨加工。
总之经过几十年使用，老式龙门刨床可靠性、稳定性已不能达到目前生产加工的要求。襄樊万洲电气集团有限公司对多台老式龙门刨床的电气控制系统进行了数字智能化改造。
二、B220型龙门刨床数字智能化电气系统改造
改造采用了590+/380A（英国欧陆公司产品）直流调速装置和基于PLC的电气控制系统，实现了工作台的无极调速、自动加减速、换向以及极限限位停车等动作。在直流电机尾端加装测速电机与PLC构成闭环控制，提高了控制及定位精度，工作台行程限位改用电磁感应接近开关。电气系统简图见下图。
刨床改造后有如下特点：
(1)高性能的调速系统。590+是数字化工业直流电机调速装置，输出电流在15~2400A，能耗低，效率高（0.95以上），启动电流小于1.5Ie，对电网的冲击小用户可根据需要设定各参数，具有监控、保护功能，配有I/O、P3串行通信接口，与上位机通信方便，可进行故障存储记忆，自适应参数优化等智能化操作。
(2)先进的电气控制系统。PLC取代繁杂的交直流继电器控制，完成龙门刨床自动进刀、抬刀、落刀等各种动作，保证工作台加速、减速、换向的精确运转，减少了电器元件使用量，提高了系统可靠性，维护方便。
(3)工作台调速范围大、精度高改造后速度可达5~1500r/min，从启动到全速只需约8s，从全速到减速换向，可在12s内完成，且换向平稳，无冲击、爬行、越位等现象。可以恒转矩切削，加工精度、效率大为提高。
(4)加工范围广，可用于刨、刮、磨、铣加工。nextpage
三、改造效果
改造后设备运行平稳，各项性能得到明显改善，见下表。
据估算，此次改造全年可节电约6万kWh，若电费按0.6元／(kWh)计算，则可节省电费约4万余元，而且每年减少1万余元的设备维护费用。
根据经验，B2010A、B2012A、B2012Q、B2151、B2152、132016A等10余种型号的老式龙门、单臂刨床电气系统均适合数字智能化改造，且周期短，用户只需投资儿万兀，经过1~2年的时间即能收回成本。
