１．核算公式
（1）電動機(jī)的轉(zhuǎn)速
（2）在第6檔，電動機(jī)有效轉(zhuǎn)矩為負(fù)載轉(zhuǎn)矩的14.6⁄15.9＝0.92，在實(shí)際工作中，已能滿足要求。
故得出結(jié)論：不更換電動機(jī)是完全可行的，如圖6-13所示。圖6-13是根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)畫出的，為便于觀察，也把電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)矩?fù)Q算到負(fù)載軸上。由圖可知，電動機(jī)的有效轉(zhuǎn)矩與負(fù)載的機(jī)械特性是十分貼近的。
6.3.4 變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
6.3.4.1變頻器的選擇
1．變頻器的容量
考慮到車床在低速車削毛坯時，常常出現(xiàn)較大的過載現(xiàn)象，且過載時間有可能超過1分鐘。故所選變頻器的容量比正常的配用電動機(jī)容量加大一檔。
2．控制方式的選擇
（1）根據(jù)用戶要求，不考慮增加轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)；
（2）最低工作頻率為12.5Hz，并不很低。
所以，選擇V⁄F控制方式或無反饋矢量控制方式均可。
6.3.4.2 變頻器的功能預(yù)置
所以，選擇V⁄F控制方式或無反饋矢量控制方式均可。
6.3.4.2 變頻器的功能預(yù)置
1．頻率給定方式
該車床原有的調(diào)速裝置是由一個手柄旋轉(zhuǎn)9個位置（包括0位）控制4個電磁離合器來進(jìn)行調(diào)速的。為了防止在改造后操作工因不熟悉而誤操作，用戶要求，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的操作方法不變。同時，用戶不希望增加PLC。故采用電阻分壓式給定方法，如圖6-14所示。其中，各檔電阻
值的計(jì)算應(yīng)能使各檔的轉(zhuǎn)速與改造前相同。
2．基本頻率與最高頻率
（1）基本頻率
基本頻率是和額定電壓相對應(yīng)的，故預(yù)置為50Hz；
（2）最高頻率
（2）最高頻率
最高頻率是和最大給定信號相對應(yīng)的，由表6-3知，最高運(yùn)行頻率為104Hz，故最高頻率預(yù)置為110Hz。
3．U⁄ƒ比（轉(zhuǎn)矩提升）
預(yù)置方法如下：使車床運(yùn)行在最低速檔，按最大切削量切削最大直徑的工件，逐漸加大U⁄ƒ比，直至能夠正常切削，然后退刀，觀察空載時是否因過電流而跳閘。如不跳閘，則預(yù)置完畢。
4．升、降速時間
考慮到車削螺紋的需要，將升、降速時間預(yù)置為1ｓ。由于變頻器容量已經(jīng)加大了一檔，升速時不會跳閘。為了避免降速過程的跳閘，將降速時的直流電壓上限值預(yù)置為680V（過電壓跳閘值通常＞700V）。與此同時，升、降速都預(yù)置了防止跳閘（防失速）功能，當(dāng)升速電流或降速時的直流電壓超過上限值時，變頻器將自動延長升、降速時間，以防止跳閘。
5．過載保護(hù)
變頻器的電流取用比
6.4.1.2 刨臺運(yùn)行的機(jī)械特性
在變頻器的熱保護(hù)功能中，將保護(hù)電流的百分?jǐn)?shù)預(yù)置為55％。上述改造方案已經(jīng)在十臺車床上工作了20余年，運(yùn)行良好。
6.4 龍門刨床變頻改造的若干問題
6.4.1龍門刨床簡介
龍門刨床主要用來加工機(jī)床身、箱體、橫梁、立柱、導(dǎo)軌等大型機(jī)件的水平面、垂直面、傾斜面以及導(dǎo)軌面等，是重要的工作母機(jī)之一。
6.4.1.1 龍門刨床的構(gòu)造
龍門刨床主要由七個部分組成，如圖6－15a）所示。
1.床身
是一個箱形體，上有V形和U形導(dǎo)軌，用于安置工作臺。
2.刨臺
也叫工作臺，用于安置工件。下有傳動機(jī)構(gòu)，可順著床身的導(dǎo)軌作往復(fù)運(yùn)動。
3.橫梁
用于安置垂直刀架。在切削過程中嚴(yán)禁動作，僅在更換工件時移動，用以調(diào)整刀架的高度。
4.垂直刀架
安裝在橫梁上，可沿水平方向移動，刨刀也可沿刀架本身的導(dǎo)軌垂直移動。
5.左右側(cè)刀架
安置在立柱上，可上、下沿移動。
6.立柱
用于安置橫梁及刀架。
7.龍門頂
7.龍門頂
用于緊固立柱。
龍門刨床的刨削過程是工件（安置在刨臺上）與刨刀之間作相對運(yùn)動的過程。因?yàn)榕俚妒遣粍拥�，所以，龍門刨床的主運(yùn)動就是刨臺頻繁的往復(fù)運(yùn)動。
6.4.1.2 刨臺運(yùn)行的機(jī)械特性
1．刨臺的調(diào)速
以A系列龍門刨床為例， 其最低刨削速度是4.5m/min，最高刨削速度是90 m/min，調(diào)速范圍為20。電動機(jī)數(shù)據(jù)是：60 kW，1000 m/min。為了提高電動機(jī)的工作效率，龍門刨床采取兩級齒輪變速箱變速的機(jī)電聯(lián)合調(diào)速方法。即：45 m/min以下為低速檔，45 m/min以上為高速檔。
2.刨臺運(yùn)動的機(jī)械特性
和車床類似，刨臺的刨削速度也分低速段和高速段，計(jì)算轉(zhuǎn)速是25 m/min，具體地說，則：切削速度vQ≤25m/min時，由于受刨刀允許切削力的限制，調(diào)速過程具有恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)。切削速度vQ＞25m/min時，由于受橫粱與立柱等機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制，只能進(jìn)行恒功率調(diào)速。其低速檔的機(jī)械特性如圖6-16中之曲線①所示，高速擋的機(jī)械特性如曲線②所示。
3.刨臺對電動機(jī)機(jī)械特性的要求
龍門刨床在刨削過程中，由于工件表面不平、工件
材質(zhì)不均勻，以及工件內(nèi)部存在砂眼等原因，負(fù)載轉(zhuǎn)矩可能發(fā)生變化。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化時，要求電動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化越小越好，即要求電動機(jī)有較硬的機(jī)械特性。
龍門刨床對靜差度的要求是：s≤0.05～0.1對靜差度的要求實(shí)際上也就是對電動機(jī)機(jī)械特性硬度的要求，即要求電動機(jī)的機(jī)械特性越硬越好。
6.4.2 兩種調(diào)速系統(tǒng)的比較
6.4.2.1 直流調(diào)速系統(tǒng)
1．直流調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成
刨臺的原拖動系統(tǒng)如圖(6-15b）所示，由直流電動機(jī)MD拖動，MD由直流發(fā)電機(jī)G1供電，G1的原動機(jī)是三相交流異步電動機(jī)MA，MA還同時拖動一臺勵磁發(fā)電機(jī)G2。G2發(fā)出的電，一方面為DM和G1提供勵磁電流，同時也為控制電路提供電源。
2.直流電動機(jī)的調(diào)速
直流電動機(jī)DM是通過調(diào)節(jié)電樞電壓來調(diào)速的，電樞電壓是由直流發(fā)電機(jī)DG提供的，直流發(fā)電機(jī)的勵磁電流又是由交磁放大機(jī)KG提供的。交磁放大機(jī)是一種具有放大作用，反映十分靈敏的特殊發(fā)電機(jī)。調(diào)節(jié)電位器RP1，就調(diào)節(jié)了DG的勵磁電流，也就調(diào)節(jié)了主回路的電壓UG，從而調(diào)節(jié)了電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，如圖(6-17a)所示。
