晶闸管——电动机调速系统在机床改造中的应用

       目前，直流发电机组调速拖动的机床（如龙门刨床）在工厂中应用很广泛。这类机床维修困难，而且所用电机数量多，耗能非常严重。采用晶闸管（即可控硅）——电动机自动调速技术取代它，不仅维修简单，提高了效率，还节约了大量的电能。因此，进行技术改造的意义很大。

        哈尔滨轴承股份有限公司设备修造分厂对BJ2010型龙门刨床的改造，就是采用了晶闸管——电动机自动调速技术。在这种自动调速系统中，直流电动机是晶闸管组成的可控硅整流电路供电，电源体积小、重量轻、效率高、控制灵敏。改造后节能的效果非常明显，年节约电能3.8万kWh，效率由原来的38%提高到71%。下面分别介绍改造前后的情况：

一、改造前的基本情况

        BJ2020型龙门刨床是采用两台三相交流电动机做原动机的，一台D1是拖动励磁直流发电机和刨台拖动的直流发电机，另一台D2是拖动电机放大机的。FD1、FD2是直流发电机、ZK是电机放大机。D是拖动刨台的直流电动机。详见图1所示。D1为40KW，D2为1.7KW。


        原理简介：通过对电机放大机的控制可以改变FD2发电机的励磁电压大小、方向，也改变了FD2电枢电压的大小和方向。同样，拖动电动机电枢电压的大小和方向也相应地发生变化。改变了电动机电枢电压的大小和方向，就改变了刨台的运行速度和方向。因此，通过ZK电机放大机的调整就实现另外控制的全过程。能量经过三次转换，消耗很大，效率低。

二、改造后的情况

改造后采用可控硅调速装置直接控制龙门刨床，见图2所示。


        图中ZFZ、ZKZ分别是正反组可控硅的调速整流装置，LKZ是励磁组的整流装置，由正组、反组、励磁组构成了一个调速系统，取代另外复杂而且耗能严重的直流发电机组拖动系统。改动后不但接线简单了，且又取消了两台原动机、一台电机放大机和励磁、拖动的两台直流发电机。这种装置通过改变正反组可控硅触发角度的大小来改变D电动机电枢电压的大小。这样，通过改变电枢电压的大小方向，就可以控制刨速度。

三、改造后节电分析

我们对改造前后两种调速系统的各项参数进行了测试，实测数据见表2所示。


         从改造前后实测情况看，节电效果非常明显。按每天工作6小时40分，每年300天计算，则每年节约电能3.8万kWh，每度电按0.65元计算，则每年节约电费为2.47万元，买一套可控硅装置需3万元，这样，一年多的时间就可以收回成本。从目前的情况看，无论是在节约能源、还是可靠程度、灵敏性方面，晶闸管——电动机调速系统都有着很大的优越性，适合在机床修造行业普遍推广。