Електрична осовина и њена примена у електро погону машина за сечење метала

У чланку се разматра уређај, принцип рада и примери употребе електричних система за синхрону ротацију (електрична осовина) у машинама и инсталацијама за сечење метала.

Претпоставимо да две осовине које нису механички повезане једна са другом треба да се окрећу истом брзином без окретања једна у односу на другу. Да би се обезбедила оваква синхрона и инфазна ротација са моторима Д1 и Д2, који ротирају осовине А и ИИ, респективно (слика 1), повежите помоћне асинхроне машине А1 и А2 са фазним роторима. Намотаји ротора ових машина су повезани један против другог.

Ако су брзине ротације две машине и положаји њихових ротора исти, онда су електромоторне силе индуковане у намотајима ротора машина А1 и А2 једнаке и усмерене једна према другој (сл. 2, а), а струја не тече у колу ротора.

Претпоставимо да се смер ротације поља помоћних машина поклапа са смером ротације њихових ротора.Како се ротација машине А2 успорава, њен ротор ће заостајати за ротором А1, што резултира е. итд. ц) Еп2 индукован у намотају ротора ће се померити у фази у напредовање (слика 2, б), ау кругу ротора машина А1 и А2 под дејством векторске суме е. итд. са Е појављује се изједначујућа струја Аз.

Пиринач. 1. Шема синхроне комуникације

Пиринач. 2. Векторски дијаграми синхроног комуникационог система

Тренутни вектор И заостаје за вектором е. итд. са Е у углу φ... Пројекција вектора струје Аз на вектор е итд. в. Еп2 се поклапа са овим вектором у правцу. Пројекција вектора струје на вектор е. итд. стр Еп1 је усмерен на њега. Из тога следи да ће машина А2 радити у режиму мотора, а машина А1 у режиму генератора. У овом случају, вратило машине А2 ће се убрзати, а вратило машине А1 успорити. На овај начин машине ће развити обртне моменте који обнављају синхрону ротацију вратила. И и ИИ и претходни координирани положај у простору ротора машина А1 и А2. Ротори ових машина могу да се ротирају како у смеру ротације поља тако и у супротном смеру.

Овај систем се зове електрични синхрони ротациони систем... Назива се и електрична осовина... Синхрони систем ротације може заменити, на пример, оловне завртње у струговима за сечење шрафова.

Пошто кола за напајање машина за сечење метала, у поређењу са круговима главног кретања, обично троше малу снагу, једноставнија шема синхроне ротације може се користити за синхронизацију главног кретања са доводом (сл. 3).У овом случају неизбежна је константна неусклађеност положаја ротора машина А1 и А2, без које не би било струје у колу ротора машине А2 и она не би могла да савлада момент отпорних сила струјни круг. Пошто машина А2 добија снагу од статора и ротора, овај систем електричног вратила захтева шестожилну везу са мотором, инсталирану у многим случајевима на покретном машинском блоку, обично приказаном на испрекиданој слици.

Пиринач. 3. Синхрони комуникациони системи тешке вијчане струге

Унутар угаоног одступања, које не прелази 90 °, електрични синхронизациони момент се повећава. Да би се обезбедио значајан синхронизациони момент, синхроне комуникационе машине на свим могућим угаоним фреквенцијама ротације морају да раде са великим клизањем (не мање од 0,3 — 0,5). Због тога ове машине морају бити довољно велике да избегну неприхватљиво загревање.

Снага машина је додатно повећана у покушају да се елиминише утицај флуктуација оптерећења и сила трења. Користе се и механички преносници који смањују фреквенцију ротације вратила машине и, сходно томе, величину угаоне грешке сведене на вратило машине.Пре покретања рада електричног вратила, асинхроне машине А1 и А2 се прикључују на једнофазно напајање. У овом случају ротор машине А2 заузима свој почетни положај, који одговара положају ротора машине А1.

Синхрони ротациони системи се рационално користе за машине за сечење тешких метала, јер је производња дугих оловних вијака повезана са значајним потешкоћама.Осим тога, како се повећава дужина шрафова или вратила, услед њиховог увијања, смањује се тачност координације међусобног распореда машинских делова. У систему електричних осовина, растојање између осовина не може утицати на тачност операције.

Када се користи електрична осовина, механичке везе чељусти са вретеном су елиминисане и кинематички дијаграм је знатно поједностављен. Значајан недостатак система електричних осовина у машинама за сечење тешких метала је могућност оштећења скупог дела током нестанка струје, јер одмах долази до неусклађености. У неким случајевима, у таквој незгоди, оштећење радног предмета може се спречити брзим аутоматским увлачењем алата.

Шема са два идентична асинхрона мотора са фазним роторима је од интереса за машинство (сл. 4). Пошто је коло оба ротора затворено за реостат Р, када су мотори повезани на наизменичну мрежу, оба ротора почињу да се ротирају.

Пиринач. 4. Шема синхроне комуникације са ротационим реостатом

Поред струја које теку у намотајима ротора и реостата, струја изједначавања тече у колу ротора обе машине. Присуство ове струје изазива појаву синхронизационог обртног момента, услед чега се машине синхроно ротирају. Овај систем се може користити за подизање и спуштање попречних кракова великих ренда, глодала и вртешке.

Захваљујући систему електричних осовина, решен је проблем координисаног кретања транспортера који су део производног комплекса.Најпрактичнија примена у овом случају добија се од варијанте синхроне ротације мотора са заједничким фреквентним претварачем.

Поред разматраних система електричних вратила за машиноградњу, развијени су и коришћени и други машински системи наизменичне струје, укључујући једнофазне системе и системе са синхроним моторима специјалне конструкције.