Наиболее важным требованием, предъявляемым к двигателю приводов подач, является возможность регулирования скорости в широких пределах, вплоть до самых малых значений, измеряемых долями оборота в минуту. Кроме того, двигатели должны выдерживать кратковременные перегрузки, обеспечивать высокое быстродействие привода, иметь малые габаритные размеры и массу, а также удобно встраиваться в механизмы станков. В приводах подач станков могут быть установлены различные двигатели постоянного тока: с пазовым якорем и электромагнитным возбуждением, быстродействующие с гладким, дисковым и полым якорями, низкоскоростные высокомоментные двигатели с возбуждением от постоянных магнитов, электромеханизмы, линейные двигатели постоянного и переменного тока, бесколлекторные (вентильные) двигатели, а также асинхронные электродвигатели общего назначения и специальные.
Особенности двигателей привода подач станка
В приводах подачи проектируемых в настоящее время станков с ЧПУ применяются синхронные (вентильные) электродвигатели, например, типов 1FT6 и 1FК7 фирмы Siemens. В этих двигателях роль индуктора выполняет ротор, оснащенный постоянными магнитами, роль якоря – статор. При взаимодействии магнитного поля ротора с током, протекающим по обмоткам статора, ротор приводится во вращение. По сигналам обратной связи, вырабатываемым датчиком, установленным на роторе, электронный коммутатор подключает фазы обмотки статора к источнику питания.
В двигателях 1FT6 и 1FK7 в качестве датчика положения ротора применяется инкрементальный синусно-косинусный преобразователь, вырабатывающий 2048 импульсов за один оборот, абсолютный преобразователь EnDat (2048 имп/об) или резольвер. К двигателю может быть пристыкован круговой измерительный преобразователь пути, который выдает информацию о пути, пройденном исполнительным органом. Двигатель может быть оснащен тормозом.
Некоторые двигатели подачи работают без принудительной вентиляции. Тепло, возникающее в их обмотке и в сердечнике статора, отводится через поверхность двигателя и другие элементы конструкции. От других двигателей тепло отводится благодаря принудительной вентиляции или жидкостному охлаждению.
Характеристиками двигателей 1FT6 и 1FK7 являются номинальные частота вращения, вращающий момент, мощность, максимальные частота вращения и момент, момент инерции и др.
Двигатели одной и той же модели, в обмотки которых подается ток с напряжением 380–460 В, имеют номинальную частоту вращения, вдвое превышающую номинальную частоту вращения двигателей, питающихся током с напряжением 208–230 В.
Как выбирать двигатель привода подач
Двигатель привода подачи должен обеспечивать выполнение станком технологического процесса с обоснованным расходом электроэнергии. Мощность двигателя должна быть такой, чтобы температура его обмоток не превышала критической, приводящей к преждевременному старению изоляции. Исходными данными при выборе электродвигателя являются:
- чертеж механической системы привода;
- время рабочего цикла станка;
- масса рабочего органа;
- перечень технологических переходов, в выполнении которых участвует привод;
- скоростные параметры переходов: скорость быстрого хода исполнительного органа, минутные подачи при выполнении процессов резания;
- составляющие сил резания при выполнении всех переходов.
Схема последовательности выбора электродвигателя представлена на рис. 1.
Рис. 1. Схема последовательности выбора электродвигателя для привода подачи
