图中表示了铣床工作台工作铣削行程和返回过程的变化。0~t₁铣床工作台空行程起动；t₁~ t₂铣床工作台以稳定速度n₁运转；t₂~ t₃铣床工作台带铣削负载加速；t₃~ t₄铣床工作台以稳定速度n₂运转；t₄~ t₅铣床工作台减速；t₅~ t₆铣床工作台保持n₃速度条件下刀具离开工件；t₆~ t₇铣床工作台减速到零；t₇~ t₁₀铣床工作台反向加速到高速运转制动后返回原加工位置，由此在重复上面所述的铣削循环。

1. 变频器的选型和容量的计算-

变频器的选型要根据交流电机的容量，交流电机的容量的选择又要以直流电机为参考依据。原工作台直流电机参数为：P_N=18.5kW，n_N=1000r/min，与此相对应的交流电机P_N=18.5kW，n_N=970r/min，龙门铣床经常工作在低速加工状态，为保证加工质量，要求电机低速时转矩大，考虑到交流电机的机械特性，在选择交流电机时适当增大容量。本例交流电机选为22kW 6极鼠笼电机。

电机容量确定后，可直接选择变频器的容量。龙门铣床工作台为恒转矩负载，要求起动和低速力矩大，最好选用矢量控制变频器，选用希望森兰公司生产的SB61G变频器。该变频器采用先进的无速度传感器矢量控制算法，功能齐全，在各种行业中应用自如。可以选择V/f开环、V/f闭环、无PG矢量控制和有PG矢量控制方式；可选用键盘和外部端子，功能端子的操作方式，并有RS485串行通讯口，便于与计算机组网控制。在设计中进行可靠性设计，电磁兼容设计，稳定性分析等，具有非常优良的性能。本例选用森兰SB61G22KW变频器。考虑到铣床工作台返回行程时间比较短，惯性较大，需要配用制动单元和制动电阻，制动电阻按100%制动转矩时的标准配置30Ω，5kW，考虑到制动比较频繁，适当加大电阻的容量到10kW。

常规设计的自冷式交流异步电动机，在额定工况及规定的环境温度范围内，是不会超过额定温升的。但在变频调速后自冷式交流异步电动机在20Hz频率以下运行时，转子自带风扇的风力减低，电机的散热性能变差，如果在恒转矩负载条件下长期运行时电机会过热。因此，对长期低速运行的电机需加恒速风扇降温。加恒速风扇的方法是将交流异步电动机的尾罩卸下，在尾罩上挖一个与轴流风机相适应的圆孔，使其轴流风机装好后，所吹出的风能全部到电机的后端盖上，经机壳导流片导流到电机机身的各个方向上，使之能对电机各个部分都能均匀冷却。轴流风机的电源用220V市电。

2. 变频器功能的设定

从龙门铣床工作台工作流程图可见，工作台的运行速度有4段，即n_1、、n₂、n₃和返回运行速度。设SB61S22KW变频器为多段速度控制方式，变频器的多端频率控制输入端子为X1，X2，X3，X4;多段速度的频率值由所加工的工件决定，加、减速的时间，由功能代码F009，F010，F631-F636决定.其控制信号取自铣床无触点开关，只要铣床工作台运动到相应的位置，无触点开关输出信号送到变频器相应的输入端口上，变频器就加速、减速、反向或恒速运行。

3. PLC的应用

由于控制线路和低压元器件老化，在对龙门铣床工作台主传动变频调速改造的同时，对铣床的控制线路进行改造。用PLC可大大的减少控制电路的复杂性，并可减低成本。PLC选用HOLLIAS-LEC G3 40点PLC，编程方式为梯形图，比较简单，不再赘述。

我国70年代以前生产的机床，需要调速时采用变速箱机械换档调速方式或采用直流调速方式。直流电源的获得是使用交流电动机带动直流发电机，发出的直流电驱动直流电动机调速运行。70年代后，可控硅整流器出现后，直流调速省去了交流电动机带直流发电机的环节，效率大幅度的提高，运行噪声极大的下降。随着变频技术的发展和完善，变频器的性能不断的提高，而价格不断下降，已逐步取代直流调速系统。通过其外围少数几个端子，就可以实现对机床全范围的控制，且变频器内部有较完善的保护功能，无需在设计控制电路时考虑保护电路，既简化了电路又降低了成本。

通过对龙门铣床工台拖动系统的改造，使用了PLC和变频器，用交流调速系统取代直流调速系统，简化了设备的控制线路，故障率几乎下降到零，实现了可靠、快速、灵活的控制，使工件的铣削质量和工作效率都有明显的提高。