animateMainmenucolor
activeMenucolor
Главная / ЧПУ станок / Выбор Электродвигателя Станка С Чпу

Выбор Электродвигателя Станка С Чпу

выбор электродвигателя станка

Выбор электродвигателя вместе с редуктором для станка с ЧПУ должны в результате обеспечить наибольшие требуемые уровни мощности и момента на шпинделе с учётом режима работы Si, передаточного отношения редуктора i2 и потерь мощности в приводе. Учитываются потери: в опорах шпинделя Po при номинальной частоте вращения nH, в ременной передаче Pрем, а также в редукторе.

Если P – наибольшая мощность резания, η – КПД редуктора, то наибольшая мощность на валу двигателя в наиболее жёстком режиме работы привода

PДS1=(P+Pрем+Pо)1/η,

а номинальная мощность двигателя в режиме S1

где kSi – коэффициент перегрузки.

Электродвигатель станка выбирается по мощности PДS1 и наибольшей частоте вращения шпинделя. Для обеспечения наибольшего требуемого момента на шпинделе учитывается передаточное отношение i2 редуктора.

Частоты вращения привода

На графике (рис. 1) горизонтальные отрезки соответствуют валам привода с теми же номерами. На них нанесены в логарифмическом масштабе значения характерных частот вращения двигателя n1 и nH и шпинделя nP и nmax= n1 (см. рис. 1). Диапазон частот n1 – nmax не учитывается, так как в приводах с редуктором он не всегда используется.

График частот вращения привода станка

Рис. 1. График частот вращения привода станка

Наклонными линиями обозначены передаточные отношения зубчатых передач, которые должны находиться в интервале 0,25...2. Наклон линии влево соответствует понижающей передаче, вправо – повышающей. Применение в редукторе широкого зубчатого колеса позволяет простым способом обеспечить передаточное отношение

i2=(z1/z2)*(z4/z5)

меньшее чем 0,25, и, следовательно, большой момент на шпинделе при относительно низких частотах вращения. Этим обусловлено достоинство редуктора с широким колесом.

Из графиков на рис. 1 следует, что мощность и момент на шпинделе наибольшие, когда частота его вращения равна расчётной nр.

На этом основании выделяется расчётная цепь редуктора, обозначенная на рис. 1 штрихами. Как правило, редукторы для станочных приводов главного движения изготавливаются производителями электродвигателей. Например, фирма Siemens изготавливает двухступенчатый планетарный редуктор с передаточными отношениями i1=1 и i2=1/4. Осуществляя выбор электродвигателя станка обратите внимание на фланец, который крепится к редуктору, который может быть установлен соосно со шпинделем или передавать ему вращение с помощью ременной или зубчатых передач.

Электродвигатели для фрезерных станков

Механизмы металлорежущих станков приводятся в движение с помощью электроприводов. К основным элементам электропривода относятся:

  • электрические двигатели;
  • пускорегулирующая аппаратура;
  • аппаратура управления и защиты.

Электродвигатели для фрезерных станков различаются по роду электрического тока, величине напряжения, мощности, конструктивному исполнению и частоте вращения.

В металлорежущих фрезерных станках наиболее широкое применение получили асинхронные электродвигатели трехфазного переменного тока с короткозамкнутым ротором.

Электродвигатель с короткозамкнутым ротором состоит из двух основных частей; неподвижного корпуса со статором и вращающегося ротора. Корпус 3 (рис. 2, а) отливается из чугуна или стали. Внутри него размещена неподвижная часть электродвигателя - статор 2, имеющий форму полого цилиндра, набранного из отдельных тонких листов электротехнической стали, изолированных друг от друга лаком или тонкой бумагой. В продольных пазах статора с внутренней стороны уложена трехфазная обмотка 10. Начала и концы обмоток выведены к клеммам щитка 4 с шестью зажимами на корпусе электродвигателя.

Рис. 2. Электродвигатель с короткозамкнутым ротором

Ротор 8 также состоит из стального сердечника, набранного из тонких слоев электротехнической стали. Он закреплен на валу 9. В продольные пазы сердечника вкладывается обмотка в виде медных или алюминиевых стержней, соединенных (закороченных) с двух сторон медными массивными кольцами (рис. 2, б). По этой причине ротор получил название короткозамкнутого. На валу ротора крепится крыльчатка 6 и 7, служащая для создания при его вращении воздушного потока, охлаждающего детали электродвигателя. Ротор размещается внутри статора и вращается в боковых подшипниковых крышках 5 и 1.

Принцип работы электродвигателя станка с короткозамкнутым ротором состоит в следующем. При подключении обмоток статора к сети трехфазного переменного тока внутри него возникает вращающееся магнитное поле, которое, пересекая обмотку ротора, индуктирует в ней трехфазный ток. Направление индуктированного тока и его магнитного поля всегда таково, что они стремятся препятствовать причине, создавшей их. Поэтому ротор, увлекаясь магнитным полем статора, также начинает вращаться. Когда скорости их вращения окажутся равными, ротор начинает останавливаться, так как исчезают причины, возбудившие его движение (прекращается пересечение обмоток ротора магнитным полем статора). Однако после некоторого замедления вновь возникает та же причина, заставляющая ротор вращаться. В процессе работы электродвигателя ротор, стремясь догнать вращающееся магнитное поле статора, всегда отстает от него. Поэтому такие электродвигатели называются асинхронными.

Для изменения направления вращения ротора электродвигателя фрезерного станка достаточно поменять местами две любые фазы, подключенные к клеммнику. Обмотки статора между собой могут быть соединены звездой или треугольником, в первом случае концы обмоток соединяются общей перемычкой, а к началам подключаются линейные провода трехфазной системы.

При соединений треугольником начало одной фазы соединяют с концом другой фазы и т. д. Линейные провода подключают к контактным точкам соединения фазных обмоток.

Напряжения между двумя любыми линейными проводами называются линейными, а между началом и концом одной фазы - фазными. Между линейными и фазными напряжениями существует зависимость, выражаемая формулой

Uл = √3Uф

т. е. линейные напряжения больше фазных в √3 раз. Это обстоятельство позволяет включить электродвигатель в сеть с двумя различными напряжениями (220 и 127 В или 380 и 220 В).

На щитке, прикрепленном к корпусу электродвигателя, указывается напряжение сети, на которое рассчитан электродвигатель станка, а также способ соединения его обмоток.

Пуск асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором производят его непосредственным включением в электрическую сеть нажатием пусковой кнопки, посредством магнитного пускателя.

В станках большой мощности иногда устанавливаются электродвигатели с фазным ротором. Конструкция статоров у них такая же, как и у электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Фазный ротор имеет три фазные обмотки, соединенные между собой звездой. Концы обмоток присоединены к трем медным кольцам, укрепленным на валу ротора. Щетки соединены с трехфазным реостатом, служащим для уменьшения пускового тока при включении двигателя.