Електрически вал и неговото приложение в електрозадвижването на металорежещи машини

Статията разглежда устройството, принципа на работа и примери за използването на електронни системи за синхронно въртене (електронна шахта) в машините и инсталациите.

Да приемем, че два вала, които нямат механична връзка, трябва да се въртят със сходни скорости, без да се завиват един спрямо друг. За да се осигури такива синхронни въртене и фаза двигатели с D1 и D2, съответно, които обрат валове I и II (фиг. 1), свързани спомагателни асинхронни машини А1 и А2 ротори фаза. Въртящите ротори на тези машини са свързани помежду си обратно.

Ако скоростта на двете превозни средства и положение на ротора монотонен, електродвижещото напрежение, индуцирано в роторната намотка машини А1 и А2, и са насочени да се срещнат в един друг (фиг. 2а), и не протича ток в ротор верига.

Нека си представим, че посоката на въртене на полето на спомагателните машини съвпада с посоката на въртене на техните ротори. Когато въртенето на машината А2 се забави, нейният ротор се задържа зад ротора А1, в резултат на което е. и т.н. Ep2, индуциран в намотката на ротора, ще се премести във фаза предварително (Фигура 2, b) и във веригата на роторите на машините А1 и А2 под действието на векторната сума. и т.н. E ще има изравняващ ток I.

Фиг. 1. Схема за синхронна комуникация

Фиг. 2. Векторни диаграми на синхронната комуникационна система

Настоящият вектор I ще закъснее зад вектора e. и т.н. E от ъгъл φ. Проекцията на текущия вектор I върху вектора e. и т.н. Ep2 съвпада с този вектор в посоката. Проектирането на текущия вектор върху вектора e. и т.н. Ep1 е ориентиран към него. От това следва, че машината А2 ще работи в режим на двигателя, а машината А1 - в генераторния режим. В този случай валът на машината А2 ще получи ускорение, а валът на машината А1 - забавяне. По този начин машините ще развият моменти, които възстановяват синхронното въртене на валове I и II и предишното координирано положение в пространството на роторите на машините А1 и А2. Роторите на тези машини могат да се въртят както в посоката на въртене на полето, така и в обратната посока.

Тази система се нарича електронна система за синхронно въртене. Тя се нарича електронна шахта. Системата за синхронизирано въртене може да се променя например чрез винта на винторезния струг.

Тъй като режещите снабдителната верига машини в сравнение с веригите на движение на главата обикновено консумират ниска мощност, след конвенционална схема синхронно завъртане може да се използва за синхронизиране движението на фуража глава (фиг. 3). В този случай, неизбежно постоянно несъответствие между положение на ротора на машината А1 и А2, без което роторът А2 на веригата на машина не биха били ток и не биха могли да преодолее съпротивителния момент на силата на схема доставяне. Защото A2 машина получава енергия от ротор и статор, валът на дадена електронна система изисква шест телени връзки Система за двигателя, монтирани в почти всички случаи на машината се придвижва до възел условно е показано на фигурата по пунктирана линия.

Фиг. 3. Системи за синхронно свързване на тежка машина за рязане на винтоверти

При ъглово несъответствие, което не надвишава 90 °, се увеличава електронният синхронизиращ момент. За да се осигури значителен синхронизиращ момент, синхронните комуникационни машини при всички възможни ъглови ротационни честоти трябва да работят с големи слайдове (повече от 0,3-0,5). Ето защо, за да се избегне неприемливо нагряване, тези машини трябва да бъдат доста големи.

Мощността на машините се увеличава допълнително, като се стреми да премахне ефекта от колебанията на натоварването и силите на триене. Използват се и механични предавателни механизми, които намаляват скоростта на въртене на валовете на машината и, ако е подходящо, големината на ъгловата грешка, която се прилага върху вала на машината. Преди работата на електронния вал асинхронните машини А1 и А2 се захранват от еднофазно захранване. В този случай роторът на машината А2 заема първоначалното положение, координирано с позицията на ротора на машината А1.

Системите за синхронно въртене се използват правилно за тежки металорежещи машини, тъй като производството на дълги винтови винтове е свързано със значителни трудности. Освен това, с увеличаването на дължината на винтовете или валовете, поради тяхното усукване, се намалява точността на съвпадение на взаимното разположение на машинните части. В електронната вал система разстоянието между ролките не може да повлияе на точността на работата.

Когато се използва електронният вал, механичните връзки на опорите с шпиндела се елиминират и кинематичната схема е много опростена. Значителен недостатък на електронните системи в шахтата на тежки машини е възможността за увреждане на скъп детайл по прекъсване на електрозахранването, тъй като с всичко това веднага се появява несъответствие. В някои случаи при такава авария може да се предотврати повреда на детайла чрез метода за бързо автоматично изтегляне на инструмента.

За конструкцията на металорежещи машини схемата с два аналогични асинхронни двигателя с фазови ротори представлява ентусиазма (фиг.4). Тъй като веригата и на двата ротора е затворена на реостат R, тогава, когато двигателите са свързани към мрежата от променлив ток, двата ротора започват да се въртят.

Фиг. 4. Схема на синхронна комуникация с реостата на ротора

В допълнение към теченията, протичащи в намотките на роторите и реостата, в роторите на двете машини тече равностоен ток. Наличието на този ток предизвиква появата на синхронизиращ момент, в резултат на което машините се въртят синхронно. Такава система може да бъде използвана за повдигане и спускане на напречните елементи на големи рендосващи, надлъжни фрези и машини с въртележка.

Благодарение на електронната вала се решава проблемът с координираното движение на конвейерите, които са част от един производствен комплекс. Най-голямото практическо приложение в този случай беше опцията за синхронно въртене на двигателите с общ честотен преобразувател.

Освен смятат електронните системи на валове за машиностроенето инструмент, разработен и се използва, както и други системи с променлив ток машини, включително еднофазни система и системата с синхронни двигатели със специален дизайн.