Elektromos tengely és alkalmazása fémvágó gépek elektromos hajtásában

A cikk bemutatja az eszközt, a működési elvet, valamint példákat mutat be az elektromos rendszerek szinkronforgatására (elektromos tengely) fémvágó gépekben és berendezésekben.

Tegyük fel, hogy két egymással mechanikusan nem kapcsolódó tengelynek azonos sebességgel kell forognia anélkül, hogy egymáshoz képest elfordulna. Az A, illetve II tengelyt forgató D1 és D2 motorok ilyen szinkron és fázison belüli forgása érdekében (1. ábra) csatlakoztassa az A1 és A2 segéd aszinkron gépeket fázisrotorral. Ezeknek a gépeknek a rotortekercsei egymáshoz vannak kötve.

Ha a két gép forgási sebessége és forgórészeinek helyzete megegyezik, akkor az A1 és A2 gépek forgórészeinek tekercseiben indukált elektromotoros erők egyenlőek és egymás felé irányulnak (2. ábra, a), ill. az áram nem folyik a forgórész áramkörében.

Tegyük fel, hogy a segédgépek mezejének forgásiránya egybeesik forgórészeik forgásirányával.Ahogy az A2 gép forgása lelassul, a forgórésze lemarad az A1 gépétől, ami pl. stb. c) A forgórész tekercsében indukált Ep2 fázisban eltolódik az előrehaladáshoz (2. ábra, b), az A1 és A2 gépek forgórész áramkörében pedig az e vektorösszeg hatására. stb. E-vel az Az kiegyenlítő áram jelenik meg.

Rizs. 1. A szinkron kommunikáció sémája

Rizs. 2. A szinkron kommunikációs rendszer vektordiagramjai

Az I aktuális vektor lemarad az e vektortól. stb. E-vel a φ szögben... Az áramvektor vetülete Az e vektorra stb. v. Ep2 irányában ezzel a vektorral egybeesik. Az áramvektor vetülete az e vektorra. stb. pp. Ep1 őt célozza meg. Ebből következik, hogy az A2 gép motor üzemmódban, az A1 gép pedig generátor üzemmódban fog működni. Ebben az esetben az A2 gép tengelye felgyorsul, az A1 gép tengelye pedig lelassul. Ily módon a gépek olyan nyomatékokat fejlesztenek ki, amelyek visszaállítják a tengelyek szinkron forgását. I és II, valamint az A1 és A2 gépek forgórészeinek térbeli koordinált helyzete. Ezeknek a gépeknek a rotorjai a mező forgásirányában és az ellenkező irányban is foroghatnak.

Ezt a rendszert elektromos szinkronforgató rendszernek hívják… Elektromos tengelynek is hívják… A szinkronforgató rendszer például a csavarvágó esztergagépek vezércsavarjait helyettesítheti.

Mivel a fémvágó gépek előtolási áramkörei a főmozgás áramköreihez képest általában kis teljesítményt fogyasztanak, egyszerűbb szinkronforgási séma alkalmazható a főmozgás és az előtolás szinkronizálására (3. ábra).Ebben az esetben elkerülhetetlen az állandó eltérés az A1 és A2 gépek forgórészeinek helyzete között, amely nélkül nem lenne áram az A2 gép forgórészének áramkörében, és nem lenne képes legyőzni az ellenállási erők nyomatékát. a tápáramkört. Mivel az A2-es gép az állórésztől és a forgórésztől kapja az áramot, ezért ez az elektromos tengelyrendszer hatvezetékes csatlakozást igényel a motorhoz, amelyet sok esetben mozgó gépblokkra kell felszerelni, általában a szaggatott vonallal ábrázolt ábrán.

Rizs. 3. Nehéz csavaros esztergagép szinkron kommunikációs rendszerei

A szögeltérésen belül, amely nem haladja meg a 90 ° -ot, az elektromos szinkronizáló nyomaték nő. A jelentős szinkronnyomaték biztosítása érdekében a szinkron kommunikációs gépeknek minden lehetséges forgási szögfrekvencián nagy (0,3-0,5-nél nem kisebb) csúszással kell működniük. Ezért ezeknek a gépeknek elég nagyoknak kell lenniük ahhoz, hogy elkerüljék az elfogadhatatlan felmelegedést.

A gépek teljesítményét tovább növelik a terhelésingadozások és a súrlódási erők hatásának kiküszöbölése érdekében. Mechanikus hajtóműveket is alkalmaznak, amelyek csökkentik a géptengelyek forgási gyakoriságát és ennek megfelelően a szöghiba nagyságát a géptengelyre redukálják A villamos tengely működésének megkezdése előtt az A1 és A2 aszinkron gépeket a egyfázisú tápegység. Ebben az esetben az A2 gép forgórésze felveszi a kiindulási helyzetét, amely megfelel az A1 gép forgórészének helyzetének.

A nehézfémvágó gépekhez ésszerűen alkalmazott szinkron forgási rendszerek, mivel a hosszú ólomcsavarok gyártása jelentős nehézségekkel jár.Ráadásul a csavarok vagy tengelyek hosszának növekedésével, csavarodásuk miatt a gépalkatrészek kölcsönös elrendezésének koordinációjának pontossága csökken. Elektromos tengelyrendszerben a tengelyek közötti távolság nem befolyásolhatja a művelet pontosságát.

Elektromos tengely használatakor a féknyergek mechanikus csatlakozásai az orsóhoz megszűnnek, és a kinematikai diagram jelentősen leegyszerűsödik. A nehézfémvágó gépek elektromos tengelyrendszereinek jelentős hátránya, hogy áramkimaradáskor egy drága alkatrész megsérülhet, mivel azonnali eltolódás következik be. Egyes esetekben egy ilyen balesetben a szerszám gyors automatikus visszahúzásával megelőzhető a munkadarab sérülése.

A két azonos, fázisrotoros aszinkron motorból álló séma a gépészet számára érdekes (4. ábra). Mivel mindkét forgórész áramköre az R reosztáthoz zárva van, a motorok váltakozó áramú hálózatra csatlakoztatásakor mindkét forgórész forogni kezd.

Rizs. 4. Forgó reosztáttal való szinkron kommunikáció sémája

A rotor és a reosztát tekercsben folyó áramok mellett mindkét gép forgórész áramkörében kiegyenlítő áram folyik. Ennek az áramnak a jelenléte szinkronizáló nyomatékot okoz, aminek következtében a gépek szinkronban forognak. Ezzel a rendszerrel nagy gyalugépek, marók és körhinta keresztirányú karjai emelhetők és süllyeszthetők.

Az elektromos tengelyrendszernek köszönhetően megoldódik a gyártókomplexum részét képező szállítószalagok összehangolt mozgásának problémája.A legpraktikusabb alkalmazás ebben az esetben a közös frekvenciaváltóval rendelkező motorok szinkron forgásának változata.

A vizsgált gépgyártás elektromos tengelyrendszerein kívül más váltakozó áramú géprendszereket is kifejlesztettek és alkalmaztak, beleértve az egyfázisú rendszereket és a speciális felépítésű szinkronmotoros rendszereket.