Високофреквентни електромотори

Приликом брушења малих рупа, потребне су веома велике брзине вретена за брушење да би се постигле адекватне брзине сечења. Дакле, приликом брушења рупа пречника 5 мм са кругом пречника 3 мм брзином од само 30 м / с, вретено мора имати брзину ротације од 200.000 о / мин.

Примена за повећање брзине каишног погона ограничена је максимално дозвољеним обртајима ремена. Брзина ротације вретена које покрећу каишеви обично не прелази 10.000 обртаја у минути, а каишеви клизе, брзо отказују (после 150-300 сати) и стварају вибрације током рада.

Пнеуматски точкови велике брзине такође нису увек погодни због веома значајне мекоће њихових механичких карактеристика.

Проблем стварања брзих вретена је од посебног значаја за производњу кугличних лежајева, где је потребно квалитетно унутрашње и жлебно брушење. С тим у вези, у индустрији машина алатки и кугличних лежајева користе се бројни модели тзв.

Електрично вретено (слика 1) је брусно вретено са три носа са уграђеним високофреквентним кавезним мотором. Ротор мотора се налази између две мамзе на крају вретена насупрот брусном колу.

Ређе се користе конструкције са два или четири носача. У последњем случају, осовина мотора је спојена на вретено помоћу спојнице.

Статор вретенастог мотора је састављен од електро челичног лима. Има биполарни калем на себи. Ротор мотора при брзинама ротације до 30-50 хиљада обртаја у минути такође је биран од лима и опремљен конвенционалним намотајем кратког споја. Они имају тенденцију да смање пречник ротора што је више могуће.

При брзинама изнад 50.000 о/мин, због значајних губитака, статор је опремљен кућиштем са хлађењем текуће воде. Ротори мотора дизајнирани да раде при таквим брзинама направљени су у облику чврстог челичног цилиндра.

Избор типа лежаја је од посебног значаја за рад електровретена. Сферни лежајеви са повећаном прецизношћу се користе при брзинама ротације до -50.000 о/мин.Такви лежајеви морају имати максимални зазор не већи од 30 микрона, што се постиже правилним пуњењем. Лежајеви раде са преднапрезањем створеним помоћу калибрираних опруга. Мора се обратити велика пажња при калибрацији преднапонских опруга кугличних лежајева и одабиру њиховог уклапања.

При брзинама ротације изнад 50.000 обртаја у минути, клизни лежајеви раде задовољавајуће када се интензивно хладе радним уљем које се напаја посебном пумпом. Понекад се мазиво испоручује у распршеном стању.

Високофреквентна електровретена од 100.000 о/мин су такође изграђена на аеродинамичким лежајевима (лежајеви подмазани ваздухом).

Производња високофреквентних електромотора захтева веома прецизну израду појединачних делова, динамичко балансирање ротора, прецизну монтажу и обезбеђење стриктне уједначености зазора између статора и ротора.

У вези са наведеним, производња електричних вретена се врши према посебним техничким условима.

Шипак. 1. Високофреквентно електрично брусно вретено.

Ефикасност високофреквентних мотора је релативно мала. Ово је због присуства повећаних губитака челика и губитака од трења лежајева.

Димензије и тежина високофреквентних електромотора су релативно мале.

Пиринач. 2. Модерно високофреквентно електрично вретено

Употреба електричних вретена уместо каишних погона у производњи кугличних лежајева повећава продуктивност рада машина за унутрашње брушење за најмање 15-20% и нагло смањује одбацивање конуса, овалности и чистоће површине. Трајност брусних вретена се повећава за 5-10 пута или више.

Од великог интересовања је и употреба брзих вретена за бушење рупа пречника мањег од 1 мм.

Фреквенција струје која напаја високофреквентни електромотор се бира у зависности од потребне брзине ротације н електромотора према формули

пошто је п = 1.

Дакле, при брзинама ротације електричних вретена од 12.000 и 120.000 о/мин, потребне су фреквенције од 200 и 2000 Хз, респективно.

За напајање високофреквентних мотора раније су коришћени специјални високофреквентни генератори.Сада се за ове сврхе користе статички претварачи фреквенције на транзисторима са ефектом поља велике брзине.

На сл. 3 приказан је трофазни синхрони индукциони генератор домаће производње (тип ГИС-1). Као што се може видети са цртежа, на статору таквог генератора постоје широки и уски жлебови. Намотај поља, чији се намотаји налазе у широким прорезима статора, напаја се једносмерном струјом. Магнетно поље ових намотаја је затворено кроз зупце статора и избочине ротора као што је приказано на сл. 3 са испрекиданом линијом.

Пиринач. 3. Генератор индукционе струје са повећаном фреквенцијом.

Када се ротор ротира, магнетно поље које се креће дуж избочина ротора прелази завоје намотаја наизменичне струје који се налази у уским прорезима статора и индукује наизменичну е. итд. ц) Учесталост овог е. итд. ц) зависи од брзине ротације и броја ушију ротора. Електромоторне силе изазване истим флуксом у намотајима намотаним у пољу поништавају једна другу услед предстојеће активације калемова.

Узбудни калем се напаја кроз селенски исправљач који је повезан на мрежу наизменичне струје. И статор и ротор имају магнетна језгра од челичног лима.

Генератори са описаним дизајном се производе са називном снагом од 1,5; 3 и 6 кВ и на фреквенцијама од 400, 600, 800 и 1200 Хз. Називна брзина ротације синхроних генератора је 3000 о/мин.