1.1 原系统采用的是交流电动机带动同轴直流发电机，由直流发电机发出的电能再带动直流电动机的拖动结构。通过改变直流发电机磁场电压，调节其直流输出进而调节直流电动机运行速度。系统能量转换过程包括由交流电能转化为机械能（交流电动机）再转化为直流电能（直流发电机），后转化为机械能（直流电动机），能量转换过程有三次，而每次能量转化必然存在能量的损失，并且能量的转换次数越多损失的能量也就越多。

改造后的系统采用交流变频器拖动电机工作，其工作直接由电能转化为机械能，光其在能量转换过程中损耗的能量就比原系统节省了三分之二。

1.2 原系统开机启动后交流电动机以及直流发电机就一直处在启动运转位置，空载损耗较大。同时，交磁机组调速模式在直流电动机制动运行时，大部分的能量转化为热能消耗在机组各个电机中，直接导致能量利用率较低。

使用变频调速系统后，工作台不运行电机就不消耗任何能量，系统待机损耗大大减少。

2.维护方面

2.1 原系统机组存在直流电动机和直流发电机，二者的整流子和炭刷经常需要维护，同时直流电机损坏率高，维修周期长，费用也较高。

改造后系统选用鼠笼式异步电动机，该电动机使用周期长，维修费用较低。

2.2 原电气控制柜采用分立继电器控制，控制电路节点多，线路复杂，发生故障后定位难，排查难。

改造后系统采用PLC可编程控制器控制，外围电路简单，使系统故障率大大降低，减少维护工作量。

控制系统配置工业触摸屏作为人机对话接口，提供全中文图形化操作界面，在触摸屏上有完整的故障显示、诊断和记录，并且整个系统的各个节点状况可记录，随时可以察看。

2.3 原系统采用的行程开关，可靠性不高，节点接触面很容易由于老化、机械磨损而导致节点动作反应不够准确，使系统发生故障，所以必须经常检查各个行程开关的节点状况。

改造后的系统采用的是高性能无触点电感式接近开关，不会存在节点的老化和磨损，使系统的可靠性大大提高，且无需更换。

3.性能方面

3.1 改造后系统采用专用的交流变频调速电机，使用高性能的矢量控制变频器调速，实现了数字化调速，比较原系统的模拟直流调速系统，调速精度大大提高，同功率下输出力矩更大，使工作台运行更加平稳，输出的刨削力度更大。

3.2 系统控制采用PLC（可编程控制器），配合数字变频器，通过精心编制的软件，实现对加减速的智能控制，能根据不同的速度设定加减速时间，使换向更加平稳，无冲击，延长机械传动系统寿命，满足工件的各种工艺要求。

三、B2151龙门刨床变频改造说明

某厂B2151龙门刨床是三零五厂于70年代初生产的6米刨床。

1、电机

龙门刨共有7台电机。MG为主工作台拖动变频电动机（55kW/6P）；FL为主工作台变频电机风机电动机（550W）；MC为垂直刀架电动机（2.2kW）；MY为侧刀架电动机（2.2kW）；MH为横梁升降电动机（5.5kW）；MR为润滑泵电动机（250W）；MJ为横梁夹紧放松电动机（750W）。

2、主工作台控制：

主工作台由变频器带动变频电机进行拖动运行。工作台的运动动作有步进、步退、前进、后退等，由安装在床身侧的8个限位（前进及后退各4个）接近开关来控制。步进、步退操作为按下运行，松开即停止运行，且步进、步退不受油压及各限位接近开关的限制（可自由设置），此种工况是针对于用户检修油路及工作台下其它设备而设置。

按下前进、后退操作按钮时，工作台按已设定的速度进行自动运行。当工作台限位杆接触到一个限位接近开关时，工作台按已设定的预减速速度进行减速。接触到第二个限位接近开关时，工作台减速。接触到第三个限位接近开关时，PLC给出停止指令，同时换向进行逆向运行。工作台运行时，如果越位接触到第四个限安全限位接近开关，PLC程序将让工作台强制性停止或换向（按触摸屏设置），以防止工作台冲出去。

如果要求工作台停止运行，可按停止按钮即可断开工作台控制电路，工作台便制动停车。此时变频器直流母线上电压通过制动单元将能量回馈给电网。

工作台在运行过程中，若润滑油泵电机回路或工作台电机回路故障，工作台会在切削过程走完此一行程，在前进末了或后退时才能停止。设置这个保护环节的目的是在切削过程中发生故障突然停机，会造成刀具损坏，或影响加工工件的表面质量。因此发生故障后，让它在后退末了时停机。