摘要：交流異步感應(yīng)伺服驅(qū)動器是一種新型的交流電機調(diào)速器，用于龍門刨床控制中，具有控制精度高，運行穩(wěn)定，可靠性高的特點。
關(guān)鍵詞：交流異步感應(yīng)伺服驅(qū)動器 可編程序控制器 龍門刨床

1、 概述 
       龍門刨床這種A．G．M調(diào)速系統(tǒng)具有占地面積大、噪聲污染嚴重，尤其交流電動機拖動發(fā)電機浪費電能很嚴重 從工作情況來看，直流電動機的功率并沒有得到充分利用，并且維護保養(yǎng)較困難。從7 0年代至目前有極少部分采用可控硅——直流電動機組(V M調(diào)速系統(tǒng))。該系統(tǒng)低速時損耗大、功率因數(shù)低、對電網(wǎng)污染嚴重，而使用的還是直流電動機，維護保養(yǎng)困難的問題還是沒有解決。隨著科技的進步，電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)有了飛速發(fā)展，以及伺服控制技術(shù)的完善，使得交流異步伺服控制技術(shù)日新月異，其應(yīng)用空間愈加寬廣，涉及領(lǐng)域之多。交流異步伺服控制技術(shù)的應(yīng)用，使龍門刨的拖動方式朝伺服控制的方式發(fā)展

2、應(yīng)用實例如下：
      B2010A 龍門刨床(規(guī)格1400ram x10000ram)是1971年生產(chǎn)制造的機械自動化程度很高的大型機床。龍門刨床的動力及控制回路比較復(fù)雜，尤其是刨床工作臺主拖動系統(tǒng)完全依靠電氣自動化來執(zhí)行的。B2010A龍flN床的主拖動采用最初50年代的A—C—M調(diào)速系統(tǒng)，即電機擴大機——直流發(fā)電機——直流電動機組系統(tǒng)。采用機械速比2：1和電氣調(diào)速范圍為1：1的機電聯(lián)合調(diào)速系統(tǒng)。
       龍門刨床對電力拖動的技術(shù)要求——龍門刨是頻繁往復(fù)運動的生產(chǎn)機械，它的工作方式為循環(huán)方式。前進行程是切削行程；后退不作切削，只讓工作臺返回為下一步切削作準備。運動示意圖如圖2所示。實際工作中為了提高勞動生產(chǎn)效率，輕載后退的速度要大于前進切削速度。由于不同的金屬材料和不同的／m-r-r藝，必須要求控制系統(tǒng)具備：
（1）工作臺主拖動具有比較寬的調(diào)速范圍和較硬的機械特性；
（2）工作臺前進切削和后退的過程中運行平穩(wěn)，不振蕩，速度能單獨地作無級調(diào)整，無須停車；
（3）運行方向的改變要迅速、平滑、沖擊力小、動作反應(yīng)快；
（4）在低速范圍內(nèi)切削力基本保持恒定狀態(tài)，靜差度小于3％ ；
（5）前進與后退行程的末尾工作臺自動減速，反向準確；
（6）傳動效率高，耗電量小；
（7）控制系統(tǒng)簡單，可靠安全，易于維修保養(yǎng)； 
 

 
      如圖1中，ab段(約12—15米／分)為刀具慢速切入1=件，而后增加到可調(diào)速 d段進行前進切削之后運行到設(shè)定行程開始減速為ef段，再經(jīng)過換向行程控制，工作臺由前進減速迅速制動并快速反向運行可調(diào)速度段后退，再后退至減速換向切換到前進行程。形成一個循環(huán)工作周期。

3、超同步交流異步感應(yīng)伺服應(yīng)用在B2010A龍門刨床上
3．1 直流調(diào)速器及交流異步感應(yīng)伺服的選擇
      根據(jù)前述龍門刨床直流拖動系統(tǒng)工作要求，查閱了大量相關(guān)資料及參照國內(nèi)相關(guān)企業(yè)在龍門刨
床上的改造實例，我們發(fā)現(xiàn)590直流調(diào)速器在改造龍門刨床上還存在一定的缺陷，主要在制動及換向上還不夠迅速。通過反復(fù)對比國內(nèi)外各類變頻器，最終我們選用由日本富士電機生產(chǎn)的FRN55C11F-4CX變頻器。超同步交流異步感應(yīng)伺服的優(yōu)越性能主要體現(xiàn)在：
①驅(qū)動控制技術(shù)采用的是動態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制方式。
②使用編碼器構(gòu)成半閉環(huán)矢量的控制系統(tǒng)，調(diào)速范圍0-3000r/min
③在線自整定系統(tǒng)。在電動機運行過程中常時進行速度自整定，常時核定電動機特性變化，實現(xiàn)高精度速度控制。
④優(yōu)良的環(huán)境兼容性。
⑤節(jié)能功能的提高。
⑥具有更方便的操作介面。
⑦強大的通訊功能。
⑧豐富的報警維護功能。
3．2 控制原理 
       系統(tǒng)調(diào)速由原來的直流控制改為交流伺服控制。電氣控制系統(tǒng)采用OMRON可編程序控制器來實現(xiàn)對工作臺拖動驅(qū)動器及整個機床的電氣控制。優(yōu)點是控制功能強、速度快、易維護、便于改變程序。工作臺的減速換向控制采用OMRON的接近開關(guān)，由于其屬于電子開關(guān)，無機械磨損、壽命長，故性能十分可靠。

4、交流異步伺服的特性應(yīng)用
我們在調(diào)試伺服驅(qū)動器的過程中，針對工作臺頻繁換向、快速響應(yīng)等問題將變頻器參數(shù)作了調(diào)整。
(1)避免爬行：由于加工切削量的不同、工件重量不等、行程不一、高速運行等嚴重惡劣條件造成在運動中工作臺慣性大，勢必會在減速與反向的過程中會向原方向作一定距離的慣性運動。所以進行認真調(diào)整驅(qū)動器的有關(guān)參數(shù)，并且要準確控制加減速時間及制動的投入方式，否則將會出現(xiàn)越位等故障。
(2)換向運行的快速響應(yīng)：應(yīng)用驅(qū)動器在工作臺拖動換向上要精心調(diào)整轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，使之適應(yīng)工作要求。 
(3)使電機獲得更好的起動性能；我們在程序控制過程中，將電機勵磁功能參數(shù)作了調(diào)整，起動方式、起動頻率、正反轉(zhuǎn)死區(qū)、脈沖編碼器等參數(shù)作了調(diào)整，使其具有更快的響應(yīng)速度。
 
5、增強安全意識
（1） “安全責(zé)任重于泰山” 。杜絕事故隱患，尤其是操作人員和管理人員都應(yīng)該掌握一定的專業(yè)知識和一定的操作技能，持證上崗，安全生產(chǎn)才能出效益。
(2)察檢驗部門在監(jiān)督管理的過程中。多注意法規(guī)宣傳教育，讓使用單位的主管領(lǐng)導(dǎo)從思想上重視，有責(zé)任感、法制感，加大人力、物力、財力的投入，從源頭上消除一切事故隱患，確保安全生產(chǎn)。