Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Открыт новый раздел: Прайс-листы в файлах! (Excel и др.), доступен упрощенный просмотр прайсов без скачивания!
Полезные статьи -> Станки и оборудование -> Электроприводы станков с ЧПУ -> Электродвигатели приводов подач в станках с ЧПУ

Электродвигатели приводов подач в станках с ЧПУ

только в текущем разделе

Одним из основных звеньев электропривода является исполнительный двигатель. В настоящее время ведутся большие работы по модернизации существующих моделей и созданию принципиально новых конструкций электродвигателей постоянного и переменного тока. Наиболее важным требованием, предъявляемым к электродвигателям 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. Электродвигатели постоянного тока с электромагнитным возбуждением и пазовым якорем были наиболее широко распространены в станках производства семидесятых годов. Эти двигатели имели слишком большие габаритные размеры и собственный момент инерции, значительно превышающий приведенный момент инерции механизма; поэтому в механизмах подач устанавливали, как правило, высокоскоростные двигатели с силовым редуктором, что позволяло уменьшить момент на валу двигателя при сохранении требуемого момента на механизме, а следо-вательно, и двигателе. Основными достоинствами двигателей общего назначения являются большая постоянная времени нагрева, обусловленная габаритами якоря, механическая прочность и высокая надежность. Быстродействие таких машин невелико вследствие большого собственного момента инерции и невысокого динамического момента. Невозможность обеспечения высокого динамического момента обусловлена ограничением пускового тока по коммутационной способности двигателя и размагничивающим действием потока реакции якоря на поток главных полюсов при высокой кратности пускового тока. В электромеханических системах, в которых используются высокоскоростные (nном ≥ 3000 об/мин) двигатели с большими собственными моментами инерции, достаточно просто обеспечивается устойчивость по управляющему воздействию и невысокая чувствительность к колебаниям нагрузки вследствие высокого демпфирования и небольшой собственной частоты самих двигателей. Существует множество станков оснащенных такимим двигателями и им подобными, например четырёхсторонний станок и другие. Низкоскоростные двигатели (nном≤ 1000 об/мин), устанавливаемые непосредственно на ходовой винт, обеспечивают несколько большее быстродействие механизма, так как момент инерции ходового винта с двигателем меньше приведенного момента инерции высокоскоростного двигателя, силового редуктора и ходового винта. Кроме того, в силу своих конструктивных особенностей низкоскоростные и низковольтные Uном≤110 В) двигатели развивают большие динамические моменты, чем высокоскоростные и высоковольтные (Uном≥220 В). Но при этом значительно возрастают габаритные размеры и масса двигателя, так как при отсутствии силового редуктора существенно увеличивается момент нагрузки, приведенный к валу двигателя. К рассмотренному классу машин относятся электродвигатели постоянного тока общего назначения серии 2П и станочные электродвигатели серий ПБСТ и ПСТ. Малоинерционные двигатели с гладким, дисковым и полым якорями имеют собственный момент инерции, значительно меньший момента инерции механизма, и выполняются, как правило, высокоскоростными. Это позволяет согласовать моменты инерции и динамические моменты на ходовом винте и на валу двигателя при установке двигателя через силовой редуктор. Малоинерционные двигатели имеют малую электромеханическую постоянную времени вследствие малого диаметра гладкого якоря или малой массы дискового полого немагнитного якоря. Кроме того, электромагнитная постоянная времени у них меньше, чем у других двигателей, из-за малой индуктивности обмотки беспазового или немагнитного якоря. Снижение индуктивности якоря позволило также увеличить динамические токи без ухудшения коммутации. Использование беспазовой конструкции якоря, а также немагнитного якоря позволяют снизить либо вовсе исключить эффект насыщения якоря, что обеспечивает большую пропорциональность между моментом и током в двигателе. Эти особенности малоинерционных двигателей обусловили их высокое быстродействие. Ускорение, развиваемое малоинерционными двигателями, достигает 20000-50000 рад/с2. Столь высокое ускорение обеспечивается за счет снижения собственного момента инерции двигателя и увеличения динамического вращающего момента. Собственная частота малоинерционных двигателей значительно превышает собственную частоту других двигателей, что позволяет существенно увеличить быстродействие электропривода, а следовательно, повысить производительность станков и улучшить качество обработки деталей. Однако это достоинство малоинерционных двигателей не всегда может быть реализовано на станках в полной мере. В ряде случаев снижение собственного момента инерции двигателя приводит к отрицательным последствиям, так как собственная частота электропривода и механизма становятся соизмеримыми; при этом возможно ухудшение качества обработки за счет повышения колебательности электромеханического привода, а в некоторых случаях - потеря устойчивости электромеханической системы привода станка. Вследствие малости собственных моментов инерции и больших ускорений, развиваемых малоинерционными двигателями, в механических передачах возникают большие динамические усилия, а при наличии зазоров - удары, которые могут привести к поломке передачи. Кроме того, существенно возрастает чувствительность привода к динамическому изменению момента нагрузки из-за значительного снижения электромеханической постоянной времени малоинерционных двигателей. При этом возрастает неравномерность вращения двигателя и неравномерность перемещения механических узлов, особенно на малых подачах. При наличии даже незначительных зазоров в механической передаче электропривод работает с переменным моментом инерции, причем переменный момент может существенно превышать постоянный вследствие сравнительной малости собственной инер-ционности двигателя. Другим существенным недостатком малоинерционных двигателей является их малая постоянная времени нагрева (несколько минут) и невысокая механическая прочность, что снижает общую надежность двигателя, привода и станка в целом. Отмеченные свойства малоинерционных двигателей приводят к ужесточению требований к качеству станков и усложнению систем стабилизирующих устройств для обеспечения устойчивости и желаемого качества переходных процессов в электромеханической системе следящего привода подачи станка. Электродвигатели с дисковым печатным или штампованным якорем изготавливаются многополюсными с возбуждением от постоянных магнитов, а с гладким якорем - в основном двухполюсными с электромагнитным возбуждением. Мощность, потребляемая обмоткой возбуждения, и нагрев от потерь возбуждения велики из-за увеличенного воздушного зазора, что вызывает необходимость установки вентилятора, включение которого обязательно даже без нагрузки двигателя. Пристройка к двигателю вентилятора-наездника увеличивает габаритные размеры, вибрацию и шум двигателя и вызывает дополнительное загрязнение коллектора и снижение надежности работы двигателя. Кроме того, требуется дополнительная балансировка вентилятора при установке его на двигателе в станках повышенной и высокой точности. Наличие мощной обмотки возбуждения затрудняет многополюсное исполнение двигателей. Двухполюсная магнитная система не обеспечивает высокой равномерности магнитного поля в воздушном зазоре, что вызывает дополнительную неравномерность вращения двигателя. Малоинерционные двигатели с возбуждением от постоянных магнитов лишены указанных недостатков и являются весьма перспективными для станков, требующих особо высокого быстродействия. Отечественной промышленностью выпускаются малоинерционные электродвигатели с гладким якорем и электромагнитным возбуждением серии ПГТ и с дисковым якорем серий ДПУ и ПЯ. Наиболее перспективными малоинерционными двигателями зарубежных фирм являются двигатели с гладким якорем и постоянными магнитами в прямоугольном корпусе, выпускаемые западногерманской фирмой Siemens, и двигатели с дисковым якорем и постоянными магнитами французской фирмы СЕМ и ее отделений. Помимо прочих достоинств дисковые двигатели удобно встраиваются в механизм станков, роботов и т. д. В настоящее время высокомоментные двигатели являются наиболее распространенными в механизмах подачи станков. Регулирование их скорости осуществляется при постоянном моменте изменением напряжения на якоре и неизменном максимальном потоке возбуждения, создаваемом постоянными магнитами. Основное отличие высокомоментных двигателей от обычных пазовых машин постоянного тока заключается в замене электромагнитного возбуждения постоянными магнитами, что влечет за собой существенное улучшение характеристик двигателей и приводов в целом. Высокомоментные двигатели сохранили достоинства обычных машин - высокую постоянную времени нагрева, что обеспечивает возможность значительных перегрузок по току в кратковременном и повторно-кратковременном режимах, хорошее демпфирование, т. е. малую чувствительность к динамическим возмущениям по нагрузке и слабую собственную колебательность двигателя в переходных режимах, и достаточную механическую прочность благодаря значительным размерам якоря и большому диаметру вала. Одновременно увеличилось их быстродействие вследствие способности двигателей кратковременно развивать большие вращающие моменты. Уменьшение массы и габаритных размеров двигателя, увеличение его номинального вращающего момента и собственного момента инерции по сравнению с малоинерционными двигателями до значения, превышающего в 2-3 раза момент инерции приводного механизма, позволили устанавливать двигатель непосредственно на ходовой винт без силового редуктора. В результате замены электромагнитного возбуждения постоянными магнитами была исключена мощность возбуждения, рассеиваемая в двигателе, что снизило общий нагрев двигателя и позволило за этот счет увеличить ток якоря и номинальный вращающий момент двигателя на 10-15 % при тех же габаритных размерах машины. Увеличению длительного тока двигателя способствовало также выполнение обмотки якоря из материала с изоляцией высокой нагревостойкости. Применение постоянных магнитов позволило уменьшить высоту полюсов в 2-3 раза, что привело к уменьшению диаметра машины на 20-30 %; одновременно упростилась установка на статоре большого числа полюсов, что обеспечило высокую равномерность магнитного поля в воздушном зазоре, а следовательно, и большую равномерность вращения двигателя, особенно при малых скоростях. Увеличению равномерности скорости двигателя и, следовательно, равномерности перемещения при малых подачах способствовало также увеличение числа коллекторных пластин, применение специального материала для щеток, а в некоторых случаях и коллектор со специальным покрытием. При использовании достаточно мощных магнитов с высокой коэрцитивной силой была обеспечена независимость потока возбуждения полюсов от тока якоря и возможность получения 10-20 - кратных кратковременных моментов двигателя при малых скоростях, а следовательно, высокого быстродействия привода, определяемого отношением крутящего момента к моменту инерции. В качестве магнитных материалов для индуктора высокомоментных двигателей наиболее широко применяют спекаемые металлокерамические магниты, изготовлен-ные из окислов железа с добавлением бария или стронция, реже - сплавные магниты из альнико (AINiCo) - материала с высокой индукцией - и, наконец, магниты с добавлением редкоземельных элементов. Эти магниты обладают самой высокой магнитной энергией, однако весьма дефицитны и дороги. Высокомоментные двигатели выполняются закрытыми с естественным охлаждением либо с принудительной вентиляцией и тепловой трубой для эффективного охлаждения. Электродвигателями оснащаются не только металлообрабатывающие, но и деревообрабатывающие станки БУ, а также различное промышленное оборудование. Двигатели с неподвижной обмоткой и вращающимся индуктором получили название обращенных. Двигатели обращенной конструкции имеют меньшие габаритные размеры за счет улучшения условий охлаждения при расположении обмотки якоря на статоре и внутреннем расположении постоянных магнитов возбуждения. Существенным недостатком двигателей обращенной конструкции является усложнение щеточного узла при неподвижном коллекторе и снижение максимальной скорости, особенно для средних и больших машин с высокими коммутируемыми токами. Двигатели обращенной конструкции выпускаются в США фирмой «Инланд» (серия ТТ45) и НРБ (серия MB). Отечественная промышленность выпускает несколько модификаций высокомоментных двигателей. К ним относятся маломощные двигатели серий ДП и ДК, двигатели средней и большой мощности серии ПВ. Двигатели ДК и ПВ выполняются с вращающимся зубцовым якорем и неподвижными постоянными магнитами. За рубежом высокомоментные двигатели выпускают почти все ведущие электротехнические фирмы: «Портер», «Инланд», «Геттис» (США), «Сименс», АЕГ «Телефун- кен» (ФРГ), СЕМ (Франция), «Фанук» (Япония) и т. д. Высокомоментные двигатели выпускают электротехнические заводы НРБ, ЧССР, ПНР, СРР, ВНР. В механизмах подач подавляющего большинства станков зарубежных фирм установлены высокомоментные двигатели. Бесколлекторные (бесщеточные) двигатели построены на базе высокомоментных двигателей обращенной конструкции с неподвижным индуктором и вращающейся обмоткой якоря. Щеточно-коллекторный узел в этих двигателях заменен бесконтактным транзисторным или ти- ристорным коммутатором. Коммутация секций обмотки якоря выполнена в функции угла поворота вала двигателя, информация о котором поступает со специального датчика, являющегося составным элементом бесколлекторного двигателя. Несмотря на большую сложность преобразователя, приводы с бесколлекторными двигателями должны найти широкое применение в станках вследствие удобства ре-гулирования и высокой надежности бесколлекторных двигателей, особенно в тех механизмах, где установка коллекторных машин недопустима по технологическим условиям работы. Важным направлением в станкостроении является создание совмещенных электромеханических узлов на базе применения линейных и других специальных двигателей, в частности линейных двигателей постоянного и переменного тока. При решении вопросов о применении линейных двигателей следует учитывать, что они должны создаваться с учетом условий их компоновки в рабочем органе станка, а конструкция двигателя должна соответствовать месту его установки. Другим видом комплексного механизма является электромеханизм, представляющий единый конструктив высокомоментного электродвигателя со встроенной гайкой и ходовым винтом. Эти механизмы разработаны Новосибирским электротехническим институтом (НЭТИ). Создание новых электродвигателей с новыми свойствами в некоторых случаях приводит к введению дополнительных параметров в таблицы технических данных. Не-корректное толкование этих параметров иногда может привести к значительным ошибкам в расчетах и к неправильному выбору двигателей. Расчет привода современных станков требует определения ряда характеристик двигателей, существенно влияющих на статические и динамические свойства электро-приводов и станков в целом. Поэтому важно понимать физический смысл и уметь правильно определять целый ряд параметров двигателей. Ниже дается терминология, общепринятое толкование физического смысла основных характеристик всех рассмотренных ранее двигателей постоянного тока и приведены электромагнитные соотношения, связывающие между собой различные параметры двигателей.

Последние обсуждаемые темы

Самые обсуждаемые темы за все время

 Тема

Назначение шпонки

Подключение 1-фазного оборудования к 3-фазной сети

Перемотка генератора мотоцикла Ява

Виды подшипников скольжения

Как подключить двигатель постоянного тока к сети переменного тока

Преобразователи тока

Как подключить 3-фазный двигатель на 220

Центровка ротора

Ремонт электромагнитной муфты

Частые вопросы и ответы по электрооборудованию

 Тема

Сообщений 

Преобразователи тока

3

Как подключить двигатель постоянного тока к сети переменного тока

1

Ремонт электромагнитной муфты

1

Центровка ротора

1

Как подключить 3-фазный двигатель на 220

1

Подключение 1-фазного оборудования к 3-фазной сети

1

Виды подшипников скольжения

1

Перемотка генератора мотоцикла Ява

0

Частые вопросы и ответы по электрооборудованию

0

Назначение шпонки

0

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

Статьи

Электродвигатели приводов подач в станках с ЧПУ

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

Ч 06:18 Круг стальной г/к 40ХН по ГОСТ 2590-2006

Ч 06:17 Круг стальной г/к 12ХН3А по ГОСТ 2590-2006

Ч 06:17 Круг 60С2А, пружинная сталь

Ч 06:17 Круг 40ХН2МА, сталь ГОСТ 4543-71

Ч 06:17 Круг 20ХГНМ, пруток стальной 20ХГНМ

Ч 06:17 Круг стальной г/к ст. 40

Ч 06:17 Круг 20ХГСА

Ч 06:17 Круг, пруток стальной 38ХН3МФА

Ч 06:16 Круг 38ХГМ из наличия

Ч 06:16 Круг калиброванный сталь автоматная А12

Ч 06:16 Круг калиброванный 20Х

Ч 06:16 Круг 09Г2С, пруток стальной 09Г2С

НОВОСТИ

8 Декабря 2016 17:38
Распиловка крупных бревен на шинной пилораме

9 Декабря 2016 08:06
”Ижорский трубный завод” подтвердил соответствие качества требованиям ”Газпрома”

9 Декабря 2016 07:36
”НЛМК” установил новые шумозащитные экраны

8 Декабря 2016 17:18
Запасы железной руды в китайских портах за первую неделю декабря выросли на 0,93%

8 Декабря 2016 16:40
”ВТЗ” выполнил годовое задание по производству товарной заготовки

8 Декабря 2016 15:06
”JSW Steel” в ноябре увеличила выпуск стали на 45%

НОВЫЕ СТАТЬИ

НК Кабель на выставке CABEX

Качество сварочной проволоки Magmaweld доказано тестами

Основные виды световой рекламы с использованием эффекта бегущей строки

Волочильные машины для изготовления кабельной проволоки

Основные виды современных оконных жалюзи

СИП-панели для строительства каркасных домов

Основные виды и области применения термопар

Использование мешков для упаковки в отраслях промышленности

Пневмоцилиндры и пневматическое оборудование

Промышленные светодиодные светильники - преимущества перед газоразрядными лампами

Бытовка для строителя

Как правильно поменять замок во входной двери?

Какой стабилизатор напряжения для дома лучше: отзывы и разновидности приборов

Использование нержавеющего проката в пищевой промышленности

Тротуарная плитка от ”АВТОСТРОЙ” - типы и назначение

ГНБ технология бурения

Лазерная резка металла

Рентгенофлуоресцентные спектрометры - толщиномеры

Малярные валики и кисти

Складские пластиковые ящики для хранения изделий

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Открыт новый раздел: Прайс-листы в файлах! (Excel и др.), доступен упрощенный просмотр прайсов без скачивания!
Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2014 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.