Ηλεκτροκινητήρες υψηλής συχνότητας
Όταν τρίβετε μικρές τρύπες, απαιτούνται πολύ υψηλές ταχύτητες άξονα λείανσης για την επίτευξη επαρκών ταχυτήτων κοπής. Έτσι, όταν τρίβετε τρύπες με διάμετρο 5 mm με κύκλο με διάμετρο 3 mm με ταχύτητα μόνο 30 m / s, ο άξονας πρέπει να έχει ταχύτητα περιστροφής 200.000 rpm.
Η εφαρμογή για την αύξηση της ταχύτητας του ιμάντα κίνησης περιορίζεται από τις μέγιστες επιτρεπόμενες στροφές του ιμάντα. Η ταχύτητα περιστροφής των αξόνων που κινούνται από ιμάντες συνήθως δεν υπερβαίνει τις 10.000 στροφές ανά λεπτό και οι ιμάντες γλιστρούν, αποτυγχάνουν γρήγορα (μετά από 150-300 ώρες) και δημιουργούν κραδασμούς κατά τη λειτουργία.
Οι πνευματικοί τροχοί υψηλής ταχύτητας δεν είναι επίσης πάντα κατάλληλοι λόγω της πολύ σημαντικής απαλότητας των μηχανικών τους χαρακτηριστικών.
Το πρόβλημα της δημιουργίας ατράκτων υψηλής ταχύτητας έχει ιδιαίτερη σημασία για την παραγωγή ρουλεμάν, όπου απαιτείται εσωτερική και αυλακωτή λείανση υψηλής ποιότητας. Από αυτή την άποψη, πολυάριθμα μοντέλα των λεγόμενων ηλεκτροαξόνων με ταχύτητες περιστροφής 12.000-50.000 rpm και άνω χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία εργαλειομηχανών και ρουλεμάν.
Ο ηλεκτρικός άξονας (Εικ. 1) είναι ένας άξονας λείανσης με τρεις μύτες με ενσωματωμένο κινητήρα κλωβού σκίουρου υψηλής συχνότητας. Ο ρότορας του κινητήρα βρίσκεται ανάμεσα σε δύο σπιρούνια στο άκρο του άξονα απέναντι από τον τροχό λείανσης.
Οι κατασκευές με δύο ή τέσσερα στηρίγματα χρησιμοποιούνται λιγότερο συχνά. Στην τελευταία περίπτωση, ο άξονας του κινητήρα συνδέεται με τον άξονα χρησιμοποιώντας έναν σύνδεσμο.
Ο στάτορας του κινητήρα ατράκτου συναρμολογείται από ηλεκτρικό φύλλο χάλυβα. Έχει ένα διπολικό πηνίο πάνω του. Ο ρότορας του κινητήρα σε ταχύτητες περιστροφής έως και 30-50 χιλιάδες στροφές ανά λεπτό καλείται επίσης από λαμαρίνα και είναι εξοπλισμένος με συμβατική περιέλιξη βραχυκυκλώματος. Τείνουν να μειώνουν τη διάμετρο του ρότορα όσο το δυνατόν περισσότερο.
Σε ταχύτητες άνω των 50.000 σ.α.λ., λόγω σημαντικών απωλειών, ο στάτορας είναι εξοπλισμένος με περίβλημα με ψύξη ρέοντος νερού. Οι ρότορες των κινητήρων που έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν σε τέτοιες ταχύτητες κατασκευάζονται με τη μορφή ενός συμπαγούς χαλύβδινου κυλίνδρου.
Η επιλογή του τύπου ρουλεμάν έχει ιδιαίτερη σημασία για τη λειτουργία των ηλεκτροατράκτων. Τα σφαιρικά ρουλεμάν με αυξημένη ακρίβεια χρησιμοποιούνται σε ταχύτητες περιστροφής έως -50.000 σ.α.λ. Αυτά τα ρουλεμάν πρέπει να έχουν μέγιστο διάκενο που δεν υπερβαίνει τα 30 μικρά, το οποίο επιτυγχάνεται με σωστή πλήρωση. Τα ρουλεμάν λειτουργούν με προφόρτιση που δημιουργείται με βαθμονομημένα ελατήρια. Πρέπει να δίνεται μεγάλη προσοχή κατά τη βαθμονόμηση των ελατηρίων προφόρτισης ρουλεμάν και την επιλογή της εφαρμογής τους.
Σε ταχύτητες περιστροφής άνω των 50.000 στροφών ανά λεπτό, τα ρουλεμάν στροφών λειτουργούν ικανοποιητικά όταν ψύχονται εντατικά από λάδι εργασίας που παρέχεται από ειδική αντλία. Μερικές φορές το λιπαντικό παρέχεται σε κατάσταση ψεκασμού.
Οι ηλεκτροάτρακτοι υψηλής συχνότητας 100.000 rpm είναι επίσης κατασκευασμένοι σε αεροδυναμικά ρουλεμάν (ρουλεμάν με λίπανση αέρα).
Η παραγωγή ηλεκτροκινητήρων υψηλής συχνότητας απαιτεί πολύ ακριβή κατασκευή μεμονωμένων εξαρτημάτων, δυναμική εξισορρόπηση του ρότορα, ακριβή συναρμολόγηση και διασφάλιση αυστηρής ομοιομορφίας του διακένου μεταξύ του στάτορα και του ρότορα.
Σε σχέση με τα παραπάνω, η παραγωγή ηλεκτρικών ατράκτων πραγματοποιείται σύμφωνα με ειδικούς τεχνικούς όρους.
Σύκο. 1. Ηλεκτρικός άξονας λείανσης υψηλής συχνότητας.
Η απόδοση των κινητήρων υψηλής συχνότητας είναι σχετικά μικρή. Αυτό οφείλεται στην παρουσία αυξημένων απωλειών χάλυβα και απωλειών λόγω τριβής.
Οι διαστάσεις και το βάρος των ηλεκτροκινητήρων υψηλής συχνότητας είναι σχετικά μικρές.
Ρύζι. 2. Σύγχρονος ηλεκτρικός άξονας υψηλής συχνότητας
Η χρήση ηλεκτρικών ατράκτων αντί για ιμάντα κίνησης στην παραγωγή ρουλεμάν αυξάνει την παραγωγικότητα της εργασίας των μηχανών εσωτερικής λείανσης κατά τουλάχιστον 15-20% και μειώνει απότομα τις απορρίψεις σε κωνικότητα, ωοειδή και καθαρότητα επιφάνειας. Η ανθεκτικότητα των αξόνων λείανσης αυξάνεται κατά 5-10 φορές ή περισσότερο.
Μεγάλο ενδιαφέρον παρουσιάζει επίσης η χρήση ατράκτων υψηλής ταχύτητας για διάνοιξη οπών με διάμετρο μικρότερη από 1 mm.
Η συχνότητα του ρεύματος που τροφοδοτεί τον ηλεκτροκινητήρα υψηλής συχνότητας επιλέγεται ανάλογα με την απαιτούμενη ταχύτητα περιστροφής n του ηλεκτροκινητήρα σύμφωνα με τον τύπο
αφού p = 1.
Έτσι, σε ταχύτητες περιστροφής ηλεκτρικών ατράκτων 12.000 και 120.000 rpm, απαιτούνται συχνότητες 200 και 2000 Hz, αντίστοιχα.
Προηγουμένως χρησιμοποιήθηκαν ειδικές γεννήτριες υψηλής συχνότητας για την τροφοδοσία κινητήρων υψηλής συχνότητας.Τώρα, για αυτούς τους σκοπούς, χρησιμοποιούνται μετατροπείς στατικής συχνότητας σε τρανζίστορ φαινομένου πεδίου υψηλής ταχύτητας.
Στο σχ. 3 δείχνει μια τριφασική σύγχρονη γεννήτρια επαγωγής εγχώριας παραγωγής (τύπου GIS-1). Όπως φαίνεται από το σχέδιο, υπάρχουν φαρδιές και στενές αυλακώσεις στον στάτορα μιας τέτοιας γεννήτριας. Η περιέλιξη πεδίου, της οποίας τα πηνία βρίσκονται στις φαρδιές υποδοχές του στάτορα, τροφοδοτείται με συνεχές ρεύμα. Το μαγνητικό πεδίο αυτών των περιελίξεων περικλείεται μέσα από τα δόντια του στάτη και τις προεξοχές του ρότορα όπως φαίνεται στο σχήμα. 3 με διακεκομμένη γραμμή.
Ρύζι. 3. Γεννήτρια επαγωγικού ρεύματος με αυξημένη συχνότητα.
Όταν ο ρότορας περιστρέφεται, το μαγνητικό πεδίο που κινείται κατά μήκος των προεξοχών του ρότορα διασχίζει τις στροφές της περιέλιξης εναλλασσόμενου ρεύματος που βρίσκεται στις στενές σχισμές του στάτορα και προκαλεί ένα εναλλασσόμενο e. και τα λοιπά. γ. Η συχνότητα αυτού π. και τα λοιπά. γ) εξαρτάται από την ταχύτητα περιστροφής και τον αριθμό των αυτιών του ρότορα. Οι ηλεκτροκινητικές δυνάμεις που προκαλούνται από την ίδια ροή στις περιελίξεις του πεδίου αλληλοαναιρούνται λόγω της επικείμενης ενεργοποίησης των πηνίων.
Το πηνίο διέγερσης τροφοδοτείται μέσω ενός ανορθωτή σεληνίου που είναι συνδεδεμένος στο δίκτυο AC. Τόσο ο στάτορας όσο και ο ρότορας έχουν μαγνητικούς πυρήνες από φύλλο χάλυβα.
Οι γεννήτριες με τον περιγραφόμενο σχεδιασμό παράγονται με ονομαστική ισχύ 1,5. 3 και 6 kW και σε συχνότητες 400, 600, 800 και 1200 Hz. Η ονομαστική ταχύτητα περιστροφής των σύγχρονων γεννητριών είναι 3000 rpm.