Motors elèctrics d'alta freqüència
En rectificar forats petits, es requereixen velocitats de l'eix de rectificat molt altes per aconseguir velocitats de tall adequades. Per tant, en rectificar forats amb un diàmetre de 5 mm amb un cercle amb un diàmetre de 3 mm a una velocitat de només 30 m / s, l'eix ha de tenir una velocitat de rotació de 200.000 rpm.
L'aplicació per augmentar la velocitat de la transmissió per corretja està limitada per les revolucions màximes permeses de la corretja. La velocitat de rotació dels eixos accionats per corretges normalment no supera les 10.000 revolucions per minut, i les corretges llisquen, fallen ràpidament (després de 150-300 hores) i creen vibracions durant el funcionament.
Les rodes pneumàtiques d'alta velocitat tampoc són adequades a causa de la suavitat molt important de les seves característiques mecàniques.
El problema de crear cargols d'alta velocitat és de particular importància per a la producció de coixinets de boles, on es requereix un rectificat intern i de ranura d'alta qualitat. En aquest sentit, a la indústria de la màquina-eina i els coixinets de boles s'utilitzen nombrosos models dels anomenats electrofusos amb velocitats de rotació de 12.000-50.000 rpm i més.
L'eix elèctric (Fig. 1) és un eix de mòlta de tres nas amb un motor de gàbia d'esquirol d'alta freqüència integrat. El rotor del motor es troba entre dos espuelats a l'extrem de l'eix oposat a la mola.
Les construccions amb dos o quatre suports s'utilitzen amb menys freqüència. En aquest últim cas, l'eix del motor està connectat a l'eix mitjançant un acoblament.
L'estator del motor de l'eix està muntat a partir de xapa d'acer elèctric. Té una bobina bipolar. El rotor del motor a velocitats de rotació de fins a 30-50 mil revolucions per minut també està marcat amb xapa i està equipat amb un bobinat de curtcircuit convencional. Tendeixen a reduir el diàmetre del rotor tant com sigui possible.
A velocitats superiors a 50.000 rpm, a causa de pèrdues importants, l'estator està equipat amb una carcassa amb refredament d'aigua corrent. Els rotors dels motors dissenyats per funcionar a aquestes velocitats es fabriquen en forma d'un cilindre d'acer sòlid.
L'elecció del tipus de coixinet és de particular importància per al funcionament dels electroeixos. Els coixinets esfèrics amb una precisió augmentada s'utilitzen a velocitats de rotació de fins a -50.000 rpm Aquests coixinets han de tenir un joc màxim de no més de 30 micres, que s'aconsegueix amb un ompliment adequat. Els coixinets funcionen amb una precàrrega creada mitjançant molles calibrades. Cal tenir molta cura a l'hora de calibrar els ressorts de precàrrega dels coixinets de boles i seleccionar-ne l'ajust.
A velocitats de rotació superiors a 50.000 revolucions per minut, els coixinets de butxaca funcionen de manera satisfactòria quan es refreden intensament mitjançant l'oli de treball subministrat per una bomba especial. De vegades, el lubricant es subministra en estat de polvorització.
Els electrofusos d'alta freqüència de 100.000 rpm també es construeixen sobre coixinets aerodinàmics (coixinets lubricats per aire).
La producció de motors elèctrics d'alta freqüència requereix una fabricació molt precisa de peces individuals, un equilibri dinàmic del rotor, un muntatge precís i una estricta uniformitat de la bretxa entre l'estator i el rotor.
En relació amb l'anterior, la producció de cargols elèctrics es realitza d'acord amb condicions tècniques especials.
Fig. 1. Carro de rectificat elèctric d'alta freqüència.
L'eficiència dels motors d'alta freqüència és relativament petita. Això es deu a la presència d'augments de pèrdues d'acer i pèrdues per fricció dels coixinets.
Les dimensions i el pes dels motors elèctrics d'alta freqüència són relativament petits.
Arròs. 2. Modern eix elèctric d'alta freqüència
L'ús de cargols elèctrics en comptes d'accionaments per corretja en la producció de coixinets de boles augmenta la productivitat laboral de les rectificadores internes en almenys un 15-20% i redueix dràsticament els rebuigs en la conicitat, l'ovalitat i la neteja de la superfície. La durabilitat dels cargols de mòlta augmenta entre 5 i 10 vegades o més.
També és de gran interès l'ús de cargols d'alta velocitat per perforar forats amb un diàmetre inferior a 1 mm.
La freqüència del corrent que subministra el motor elèctric d'alta freqüència es selecciona en funció de la velocitat de rotació requerida n del motor elèctric segons la fórmula
ja que p = 1.
Així, a velocitats de rotació dels cargols elèctrics de 12.000 i 120.000 rpm, es requereixen freqüències de 200 i 2000 Hz, respectivament.
Abans s'utilitzaven generadors especials d'alta freqüència per alimentar motors d'alta freqüència.Ara, per a aquests propòsits, els convertidors de freqüència estàtics s'utilitzen en transistors d'efecte de camp d'alta velocitat.
A la fig. La figura 3 mostra un generador d'inducció síncron trifàsic de producció domèstica (tipus GIS-1). Com es pot veure al dibuix, hi ha ranures amples i estretes a l'estator d'aquest generador. El bobinatge de camp, les bobines del qual es troben a les amples ranures de l'estator, s'alimenta amb corrent continu. El camp magnètic d'aquests bobinatges està tancat a través de les dents de l'estator i les projeccions del rotor tal com es mostra a la fig. 3 amb línia de punts.
Arròs. 3. Generador de corrent d'inducció amb freqüència augmentada.
Quan el rotor gira, el camp magnètic que es mou al llarg de les protuberàncies del rotor travessa les espires del bobinatge de corrent altern situat a les ranures estretes de l'estator i indueix una e alterna. etc. c) La freqüència d'aquest e. etc. c. depèn de la velocitat de gir i del nombre d'orelles del rotor. Les forces electromotrius induïdes pel mateix flux en els bobinats de camp s'anul·len mútuament a causa de l'activació imminent de les bobines.
La bobina d'excitació s'alimenta a través d'un rectificador de seleni connectat a la xarxa de CA. Tant l'estator com el rotor tenen nuclis magnètics fets de xapa d'acer.
Els generadors amb el disseny descrit es produeixen amb una potència nominal d'1,5; 3 i 6 kW i a freqüències de 400, 600, 800 i 1200 Hz. La velocitat nominal de rotació dels generadors síncrons és de 3000 rpm.