１．核算公式
（1）电动机的转速
（2）在第6档，电动机有效转矩为负载转矩的14.6⁄15.9＝0.92，在实际工作中，已能满足要求。
故得出结论：不更换电动机是完全可行的，如图6-13所示。图6-13是根据实际数据画出的，为便于观察，也把电动机轴上的转矩换算到负载轴上。由图可知，电动机的有效转矩与负载的机械特性是十分贴近的。
6.3.4 变频调速系统的设计
1．变频器的容量
考虑到车床在低速车削毛坯时，常常出现较大的过载现象，且过载时间有可能超过1分钟。故所选变频器的容量比正常的配用电动机容量加大一档。
2．控制方式的选择
（1）根据用户要求，不考虑增加转速反馈环节；
（2）最低工作频率为12.5Hz，并不很低。
所以，选择V⁄F控制方式或无反馈矢量控制方式均可。
6.3.4.2 变频器的功能预置
所以，选择V⁄F控制方式或无反馈矢量控制方式均可。
6.3.4.2 变频器的功能预置
1．频率给定方式
该车床原有的调速装置是由一个手柄旋转9个位置（包括0位）控制4个电磁离合器来进行调速的。为了防止在改造后操作工因不熟悉而误操作，用户要求，调节转速的操作方法不变。同时，用户不希望增加PLC。故采用电阻分压式给定方法，如图6-14所示。其中，各档电阻
值的计算应能使各档的转速与改造前相同。
2．基本频率与最高频率
（1）基本频率
基本频率是和额定电压相对应的，故预置为50Hz；
（2）最高频率
（2）最高频率
最高频率是和最大给定信号相对应的，由表6-3知，最高运行频率为104Hz，故最高频率预置为110Hz。
3．U⁄ƒ比（转矩提升）
预置方法如下：使车床运行在最低速档，按最大切削量切削最大直径的工件，逐渐加大U⁄ƒ比，直至能够正常切削，然后退刀，观察空载时是否因过电流而跳闸。如不跳闸，则预置完毕。
4．升、降速时间
考虑到车削螺纹的需要，将升、降速时间预置为1ｓ。由于变频器容量已经加大了一档，升速时不会跳闸。为了避免降速过程的跳闸，将降速时的直流电压上限值预置为680V（过电压跳闸值通常＞700V）。与此同时，升、降速都预置了防止跳闸（防失速）功能，当升速电流或降速时的直流电压超过上限值时，变频器将自动延长升、降速时间，以防止跳闸。
5．过载保护
变频器的电流取用比
6.4.1.2 刨台运行的机械特性
在变频器的热保护功能中，将保护电流的百分数预置为55％。上述改造方案已经在十台车床上工作了20余年，运行良好。
6.4 龙门刨床变频改造的若干问题
6.4.1龙门刨床简介
龙门刨床主要用来加工机床身、箱体、横梁、立柱、导轨等大型机件的水平面、垂直面、倾斜面以及导轨面等，是重要的工作母机之一。
6.4.1.1 龙门刨床的构造
龙门刨床主要由七个部分组成，如图6－15a）所示。
1.床身
是一个箱形体，上有V形和U形导轨，用于安置工作台。
2.刨台
也叫工作台，用于安置工件。下有传动机构，可顺着床身的导轨作往复运动。
3.横梁
用于安置垂直刀架。在切削过程中严禁动作，仅在更换工件时移动，用以调整刀架的高度。
4.垂直刀架
安装在横梁上，可沿水平方向移动，刨刀也可沿刀架本身的导轨垂直移动。
5.左右侧刀架
安置在立柱上，可上、下沿移动。
6.立柱
用于安置横梁及刀架。
7.龙门顶
7.龙门顶
用于紧固立柱。
龙门刨床的刨削过程是工件（安置在刨台上）与刨刀之间作相对运动的过程。因为刨刀是不动的，所以，龙门刨床的主运动就是刨台频繁的往复运动。
6.4.1.2 刨台运行的机械特性
1．刨台的调速
以A系列龙门刨床为例， 其最低刨削速度是4.5m/min，最高刨削速度是90 m/min，调速范围为20。电动机数据是：60 kW，1000 m/min。为了提高电动机的工作效率，龙门刨床采取两级齿轮变速箱变速的机电联合调速方法。即：45 m/min以下为低速档，45 m/min以上为高速档。
2.刨台运动的机械特性
和车床类似，刨台的刨削速度也分低速段和高速段，计算转速是25 m/min，具体地说，则：切削速度vQ≤25m/min时，由于受刨刀允许切削力的限制，调速过程具有恒转矩性质。切削速度vQ＞25m/min时，由于受横粱与立柱等机械结构强度的限制，只能进行恒功率调速。其低速档的机械特性如图6-16中之曲线①所示，高速挡的机械特性如曲线②所示。
3.刨台对电动机机械特性的要求
龙门刨床在刨削过程中，由于工件表面不平、工件
材质不均匀，以及工件内部存在砂眼等原因，负载转矩可能发生变化。当负载转矩发生变化时，要求电动机的转速变化越小越好，即要求电动机有较硬的机械特性。
龙门刨床对静差度的要求是：s≤0.05～0.1对静差度的要求实际上也就是对电动机机械特性硬度的要求，即要求电动机的机械特性越硬越好。
6.4.2 两种调速系统的比较
6.4.2.1 直流调速系统
1．直流调速系统的构成
刨台的原拖动系统如图(6-15b）所示，由直流电动机MD拖动，MD由直流发电机G1供电，G1的原动机是三相交流异步电动机MA，MA还同时拖动一台励磁发电机G2。G2发出的电，一方面为DM和G1提供励磁电流，同时也为控制电路提供电源。
2.直流电动机的调速
直流电动机DM是通过调节电枢电压来调速的，电枢电压是由直流发电机DG提供的，直流发电机的励磁电流又是由交磁放大机KG提供的。交磁放大机是一种具有放大作用，反映十分灵敏的特殊发电机。调节电位器RP1，就调节了DG的励磁电流，也就调节了主回路的电压UG，从而调节了电动机的转速，如图(6-17a)所示。
