【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 由交流電動(dòng)機(jī) M2 拖動(dòng)。直流發(fā)電機(jī) G 的主要作用是發(fā)出支流電動(dòng)機(jī) N 所需要的直流電壓，滿(mǎn)足直流電動(dòng)機(jī) M 拖動(dòng)刨臺(tái)運(yùn)動(dòng)的需要。勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的主要作用是由交流電動(dòng)機(jī) M1 拖動(dòng)，發(fā)出直流電壓，向支流電動(dòng)機(jī) M 的勵(lì)磁繞組供給勵(lì)磁電源。直流電動(dòng)機(jī) M 的主要作用是拖動(dòng)刨臺(tái)往返交替作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，對(duì)工件進(jìn)行切削加工。1718192021 各控制電路概述 主拖動(dòng)機(jī)組電動(dòng)機(jī) M1 控制電路 由交流電動(dòng)機(jī) M1 拖動(dòng)直流發(fā)電機(jī) G 和勵(lì)磁發(fā)電機(jī) GE 組成主拖動(dòng)機(jī)組，其控制電路如圖 6（c）所示。其中 33 區(qū)中的按鈕 SB2 為交流電動(dòng)機(jī) M1 的啟動(dòng)按鈕；按鈕 SN1 為交流電動(dòng)機(jī) M1 的停止按鈕。當(dāng)需要主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī) M1 拖動(dòng)直流發(fā)電機(jī) G 和勵(lì)磁發(fā)電機(jī) GE 工作時(shí)，按下 33 區(qū)中的主拖動(dòng)交流電動(dòng)機(jī) M1 的啟動(dòng)按鈕 SB2，33 區(qū)中的接觸器 KM1 線(xiàn)圈、35 區(qū)中的時(shí)間繼電器 KT2 線(xiàn)圈、36 區(qū)中的接觸器 KMY 線(xiàn)圈通電吸合，主拖動(dòng)交流電動(dòng)機(jī) M1 的定子繞組接成 Y 接法降壓?jiǎn)?dòng)，被拖動(dòng)的直流勵(lì)磁發(fā)電機(jī) CE 利用剩磁開(kāi)始發(fā)電。接觸器 KM2 通電閉合自瑣，其在 20 區(qū)中的主觸點(diǎn)閉合，接通交流電動(dòng)機(jī) MM3 的電源，交流電動(dòng)機(jī) MM3 分別拖動(dòng)電機(jī)放大機(jī) AG 和通風(fēng)機(jī)工作。同時(shí)接觸器 KM△通點(diǎn)閉合。此時(shí)接觸器 KM1和接觸器 KM△的主觸點(diǎn)將交流電動(dòng)機(jī) M1 的定子繞組接成△接法全壓運(yùn)行，交流電動(dòng)機(jī) M1 拖動(dòng)發(fā)電機(jī) G 和勵(lì)磁發(fā)電機(jī) GE 全速運(yùn)行，完成主拖動(dòng)機(jī)組的啟動(dòng)控制過(guò)程。 橫梁控制電路在圖 6（d）中，50 區(qū)總共的按鈕 SB6 為橫梁上升啟動(dòng)按鈕； 51 區(qū)中的按鈕 SB7 為橫梁下降啟動(dòng)按鈕；53 區(qū)中的行程開(kāi)關(guān) ST7 為橫梁上升的上限位行程保護(hù)行程開(kāi)關(guān)；55 區(qū)中的行程開(kāi)關(guān) ST8和 ST9 為橫梁下降的下限位保護(hù)行程開(kāi)關(guān)； 52 區(qū)和 59 區(qū)中的行程開(kāi)關(guān) ST10 為橫梁放松及上升和下降動(dòng)作行程開(kāi)關(guān)。橫梁的上升控制。當(dāng)需要橫梁上升時(shí)，按下 50 區(qū)中的橫梁上升啟動(dòng)按鈕 SB6，中間繼電器 K2線(xiàn)圈通電閉合，接觸器 KM13 通電閉合并自鎖。橫梁放松、夾緊電動(dòng)機(jī) M9 通電反轉(zhuǎn)，使橫梁放松 /此時(shí)，行程開(kāi)關(guān) ST10 在 59 區(qū)中的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，接觸器 KM13 失電釋放，橫梁放松、夾緊電動(dòng)機(jī) M9 停止反轉(zhuǎn)。行程開(kāi)關(guān) ST10 在 52 區(qū)中的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接觸器 KM10 通電閉合，交流電動(dòng)機(jī) M8 正向運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)橫梁上升。當(dāng)橫梁上升到要求高度時(shí)，松開(kāi)衡量上升啟動(dòng)按鈕 SB6，接觸器KM10 線(xiàn)圈失電釋放，橫梁停止上升。繼而接觸器 KM12 閉合，交流電動(dòng)機(jī) M9 正向啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，使橫梁夾緊。然后行程開(kāi)關(guān) ST10 常開(kāi)觸點(diǎn)復(fù)位斷開(kāi)，59 區(qū)中的行程開(kāi)關(guān) ST10 常閉觸點(diǎn)復(fù)位閉合，為下一次橫梁升降控制作準(zhǔn)備。橫梁下降控制。當(dāng)需要橫梁下降時(shí)，按下 51 區(qū)中的橫梁下降啟動(dòng)按鈕 SB7，中間繼點(diǎn)器 K2 線(xiàn)圈通電閉合，接觸器 KM13 通電閉合并自鎖。橫梁放松、夾緊電動(dòng)機(jī) M9 通電反轉(zhuǎn)，使橫梁放松。22當(dāng)橫梁放松后，行程開(kāi)關(guān) ST10 在 59 區(qū)中的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接觸器 KM11 通電閉合，橫梁升降電動(dòng)機(jī) M8 反向運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)衡梁下降。當(dāng)橫梁下降到要求高度時(shí)，松開(kāi)橫梁下降啟動(dòng)按鈕 SB7，衡量停止下降。接觸器 KM12 接通橫梁放松、夾緊電動(dòng)機(jī) M9 的正轉(zhuǎn)電源，交流電動(dòng)機(jī) M9 正向啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，使橫梁夾緊。繼而接觸器 KM10 通電閉合，電動(dòng)機(jī) M8 啟動(dòng)正向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)橫梁作短暫的回升后停止上升，然后橫梁的進(jìn)一步夾緊。特性曲線(xiàn)分為如圖 3 所示兩段。 工作臺(tái)自動(dòng)循環(huán)控制電路工作臺(tái)自動(dòng)循環(huán)控制電路分為慢速切入控制、工作臺(tái)工進(jìn)速度前進(jìn)控制、工作臺(tái)前進(jìn)減速運(yùn)動(dòng)控制、工作臺(tái)后退返回控制、工作臺(tái)返回減速控制、工作臺(tái)返回結(jié)束并轉(zhuǎn)入慢速控制等。工作臺(tái)自動(dòng)循環(huán)控制主要由安裝在龍門(mén)刨床工作臺(tái)側(cè)面上的四個(gè)撞塊 A、B 、C、D 按一定的規(guī)律撞擊安裝在機(jī)床床身上的四個(gè)行程開(kāi)關(guān) STSTSTST4，使行程開(kāi)關(guān)ST ST STST4 的觸點(diǎn)按照一定的規(guī)律閉合或斷開(kāi)，從而控制工作臺(tái)按預(yù)定運(yùn)動(dòng)的要求進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。 工作臺(tái)步進(jìn)，步退控制工作臺(tái)的步進(jìn)、步退控制主要用于在加工工件設(shè)計(jì)調(diào)整機(jī)床工作臺(tái)的位置。當(dāng)需要工作臺(tái)步進(jìn)時(shí)，按下 62 區(qū)中的工作臺(tái)補(bǔ)進(jìn)啟動(dòng)按鈕 SB8，工作臺(tái)即可努進(jìn)；松開(kāi)工作臺(tái)步進(jìn)啟動(dòng)按鈕 SB8，工作臺(tái)即可迅速制動(dòng)停止。當(dāng)需要工作臺(tái)步退時(shí)，按下 68 區(qū)中的工作臺(tái)步退啟動(dòng)按鈕 SB12，工作臺(tái)即可步退；松開(kāi)工作臺(tái)步退啟動(dòng)按鈕 SB12，工作臺(tái)即可迅速制動(dòng)停止。 刀架控制電路在龍門(mén)刨床上裝有左側(cè)刀架、右側(cè)刀架和垂直刀架，分別由交流電動(dòng)機(jī) MM6 、M5 拖動(dòng)。各刀架可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)運(yùn)動(dòng)，由裝在刀架進(jìn)刀箱上的機(jī)械手柄來(lái)進(jìn)行控制。刀架的自動(dòng)進(jìn)給采用撥叉盤(pán)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，撥叉盤(pán)由交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，依靠改變旋轉(zhuǎn)撥叉盤(pán)角度的大小來(lái)控制每次的進(jìn)倒量。在每次進(jìn)刀完成后，讓拖動(dòng)刀架的電動(dòng)機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，使撥叉盤(pán)復(fù)位，以便為第二次自動(dòng)進(jìn)刀作準(zhǔn)備。刀架控制電路由自動(dòng)進(jìn)刀控制、刀架快速移動(dòng)控制電路組成。第五章 變頻技術(shù) 變頻技術(shù)的優(yōu)越性 所謂變頻，簡(jiǎn)單說(shuō)就是改變電源頻率。變頻技術(shù)的核心是它的變頻器，變頻器是20世紀(jì)80年23代問(wèn)世的一種高新技術(shù)產(chǎn)品，它通過(guò)對(duì)電流的轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的自我調(diào)節(jié)，把固定的電網(wǎng)頻率改為可變化的頻率，同時(shí)還可以將電源電壓范圍擴(kuò)大。在B2022A型龍門(mén)刨床上使用變頻器主要有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）變頻器調(diào)速范圍寬達(dá)4 0： 1， 更 換 不 同 的 工 作 組 件 就 可 使 刨 床 用 于 刨 、 銑 、 磨 ， 一 機(jī) 三 用 。 為 提高 加工 精 度 ， 工 作 臺(tái) 的 速 度 不 隨 切 削量 的 變 化 而 變 化 ， 靜 差 度 小 于3%， 自 動(dòng) 調(diào)速，達(dá)到速度曲線(xiàn)的要求，提高加工質(zhì)量與效率。（2）.變頻器調(diào)速控制系統(tǒng)的保護(hù)功能強(qiáng) 變頻調(diào)速以其體積小、通用性強(qiáng)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、工作頻率高、保護(hù)性能完善、可靠性好、使用方便等卓越的性能而優(yōu)于以往的任何調(diào)速方式； 使用變頻器控制電機(jī)的運(yùn)行控制，可以進(jìn)行電機(jī)的軟啟動(dòng)，而讓電機(jī)具有很快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)并且實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速；另外對(duì)電機(jī)的一些參數(shù)做到補(bǔ)償；對(duì)電源的缺相、欠壓、過(guò)壓、過(guò)流等都能做到很及時(shí)很準(zhǔn)確的檢測(cè)而自動(dòng)采取應(yīng)變措施保護(hù)電機(jī)；（3）工作可靠性顯著提高，主要有以下幾個(gè)方面： 原拖動(dòng)系統(tǒng)是在運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下進(jìn)行抱閘的，采用變頻調(diào)速后，可以在基本停住的狀態(tài)下進(jìn)行抱閘，閘皮的磨損情況大為改善； 2..操作手柄不易損壞 原系統(tǒng)的操作手柄因常常受力過(guò)大，屬于易損件。采用變頻調(diào)速后，操作手柄的受力將大大的減小，不容易損壞； 原系統(tǒng)是由于十分復(fù)雜的接觸器、繼電器系統(tǒng)進(jìn)行控制的，故障率較高。采用了變頻調(diào)速控制系統(tǒng)后，控制系統(tǒng)可大大簡(jiǎn)化，可靠性大為提高。 系統(tǒng)對(duì)變頻器的控制要求變頻器的正反轉(zhuǎn)由繼電器 KK2 控制，速度的切換由繼電器 KK4 完成。變頻器故障報(bào)警輸出觸點(diǎn)(30A、30C 觸點(diǎn))用于立即停止高速計(jì)數(shù)器運(yùn)行，并由指示燈 HR 指示。 變頻器具有多段速度設(shè)定功能，當(dāng) KK4 兩個(gè)繼電器觸點(diǎn)都斷開(kāi)時(shí)，高速行駛(第一速度)。K3閉合，K4 斷開(kāi)時(shí)，中速行駛(第二速度)。K3 斷開(kāi)，K4 閉合時(shí)，低速行駛(第三速度)。KK4 都閉合時(shí)，手動(dòng)調(diào)節(jié)行駛(第四速度)。 旋鈕 SF 用于手動(dòng)/自動(dòng)切換，并用指示燈 HG1 表示自動(dòng)狀態(tài)。手動(dòng)時(shí)，能夠通過(guò)按鈕 SA1(電機(jī)正轉(zhuǎn))和 SA2(電機(jī)反轉(zhuǎn))手動(dòng)調(diào)節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)的位置。 按鈕 SA 用于傳動(dòng)系統(tǒng)在自動(dòng)狀態(tài)下的啟動(dòng)/停止控制。采用“一鍵開(kāi)關(guān)機(jī)”方式實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)/停止控制，用指示燈 HG2 表示啟動(dòng)狀態(tài)。 行程開(kāi)關(guān) SQ 用于自動(dòng)啟動(dòng)時(shí)，確定傳動(dòng)系統(tǒng)在原點(diǎn)位置，自動(dòng)停止時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)必須返回原點(diǎn)。行程開(kāi)關(guān) SQSQ2 用于傳動(dòng)系統(tǒng)的兩端限位，確保傳動(dòng)系統(tǒng)不能脫離設(shè)備。24 變頻器的選型根據(jù)前述龍門(mén)刨床直流拖動(dòng)系統(tǒng)工作要求，對(duì)于取代直流拖動(dòng)并超越直流拖動(dòng)的交流變頻調(diào)速來(lái)說(shuō)，選擇高性能可靠矢量型的變頻器尤其關(guān)鍵。通過(guò)查閱有關(guān)資料，深入了解國(guó)內(nèi)外同類(lèi)變頻器，反復(fù)比較論證，從性?xún)r(jià)比上選擇了美國(guó) EMERSON 公司出產(chǎn)的預(yù)磁通矢量控制型變頻器TD2022 系列產(chǎn)品。TD2022 系列變頻器在性能上完全符合 B2022A 型龍門(mén)刨床拖動(dòng)系統(tǒng)的要求。它通過(guò)對(duì)交流電機(jī)磁通電流和轉(zhuǎn)矩電流的解耦控制，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩的快速響應(yīng)和準(zhǔn)確控制，能以很高的控制精度進(jìn)行寬范圍的調(diào)速運(yùn)行；而且我們還采用了有速度傳感器 PG 反饋矢量控制方式。根據(jù)我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中確實(shí)感到 TD2022 矢量控制變頻器穩(wěn)定可靠，對(duì)于象龍門(mén)刨床這種從安全可靠性要求很高的大型設(shè)備，選用該矢量控制型變頻器非常合適。TD2022 系列變頻器是美國(guó) EMERSON 公司自主開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的高品質(zhì)、多功能、低噪音的矢量控制通用變頻器。具有電機(jī)參數(shù)自動(dòng)調(diào)諧、零伺服控制、速度控制和轉(zhuǎn)矩控制在線(xiàn)切換、轉(zhuǎn)速跟蹤、內(nèi)置 PLC、內(nèi)置 PID 控制器、編碼器和給定及反饋信號(hào)斷線(xiàn)監(jiān)測(cè)、掉載保護(hù)、內(nèi)置 PG 接口、故障信號(hào)追憶、28 種故障監(jiān)控、豐富的 I/O 端子和多達(dá)十種的速度設(shè)定方式，能滿(mǎn)足各類(lèi)負(fù)荷對(duì)傳動(dòng)控制的要求。TD2022 系列變頻器的優(yōu)越性能主要體現(xiàn)在：（1）高性能：寬電壓工作范圍：額定電壓＋－20%，適應(yīng)惡劣電網(wǎng)環(huán)境；優(yōu)化的 PWM 算法和死區(qū)補(bǔ)償技術(shù)：滿(mǎn)轉(zhuǎn)矩輸出；輸出電流波形好，適合大慣性負(fù)載的直接啟動(dòng)；具有檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速和方向的再啟動(dòng)功能，特別適合對(duì)各種風(fēng)機(jī)平滑啟動(dòng)。 （2）低成本：內(nèi)置具有 7 段速度的簡(jiǎn)易 PLC 功能，每段時(shí)間最長(zhǎng)達(dá) 6 小時(shí)，適合紡織機(jī)械等的勻降速控制和周期運(yùn)行控制；自帶脈沖編碼器（PG）反饋卡，適合高精度速度控制的需求； 以下內(nèi)置制動(dòng)單元、內(nèi)置 PI、直接提供 24V 電源，方便組成多種閉環(huán)控制系統(tǒng)。 （3）網(wǎng)絡(luò)化：標(biāo)準(zhǔn) RS485 接口或 PROFIBUS 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接口，開(kāi)放的通信協(xié)議，方便地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化控制。 （4）客戶(hù)化：可選中英文液晶操作面板，帶外引和熱插拔功能，操作更方便靈活。容許電網(wǎng)波動(dòng)范圍：額定電壓177。20%輸出頻率范圍：0400Hz