Moninopeuksisten moottoreiden käytön edut

Perinteisten yksinopeuksisten moottoreiden korvaaminen moninopeuksisilla moottoreilla parantaa monissa tapauksissa merkittävästi koneiden ja metallinleikkauskoneiden teknisiä ja toiminnallisia ominaisuuksia ja vähentää niiden tuotannon työvoimavaltaa.

Moninopeuksisia moottoreita käytetään:

• konekäytöissä ja metallinleikkauskoneissa, joiden nopeutta halutaan muuttaa käsiteltävän materiaalin koosta, kovuudesta ja muista fysikaalisista ominaisuuksista tai teknisistä tekijöistä riippuen. Näitä ovat metallinleikkaus- ja puuntyöstökoneet, keskipakoerottimet, harot ja muut mekanismit erilaisiin sovelluksiin;

• koneissa, metallinleikkauskoneissa ja mekanismeissa, joissa on eri käyttö- ja joutokäyntinopeuksia (sahat);

• Käynnistykseen ja pysäyttämiseen ilman teräviä iskuja pöydissä, joilla on suuri liike (hissit, nostimet). Tässä tapauksessa työprosessi tapahtuu suurimmalla pyörimisnopeudella ja mekanismin käynnistys ja pysäytys - alhaisilla kierroksilla, usein napojen lukumäärän automaattisella vaihdolla;

• konekäytöissä ja työstökoneissa, joiden teho vaihtelee vuorokaudenajan, vuodenajan jne. mukaan. (pumput, tuulettimet, lastilaitteet, kuljettimet jne.);

• konekäytöissä, joissa on useita eri käyttötarkoituksia, joista jokainen vaatii eri nopeuden, esimerkiksi öljykaivolaitteet, joissa öljyn pumppaamiseen käytetään alinta nopeutta ja putkien asennukseen suurinta nopeutta;

• mekanismeissa, joiden nopeuden muutoksen määrää kulutettu teho. Esimerkkinä ovat litteät valssaamot, joissa valssaus suoritetaan aluksi suurella metallin muodonmuutoksella pienellä nopeudella ja viimeistelytyöt suurella nopeudella.

• lohkoissa, joissa sen lisäksi, että moottorin pyörimisnopeutta säädellään napojen lukumäärää vaihtamalla, nopeudensäätörajan lisäkorotus suoritetaan muuttamalla syöttöverkon taajuutta.

Moninopeuksisten moottoreiden käytön ansiosta koneiden ja metallinleikkauskoneiden sähkökäytöissä on mahdollista:

1) koneiden suunnittelun yksinkertaistaminen vaihteistoja ja virtalähteitä lukuun ottamatta;

2) metallinleikkauskoneiden suorituskyvyn, tuottavuuden ja huollon helppouden lisääminen;

3) koneenkäsittelyn laadun parantaminen vähentämällä tärinää ja vähentämällä epätarkkuutta mekanismeissa, joissa on suuri määrä vaihteita;

4) koneen tehokkuuden lisääminen vähentämällä kinemaattisen ketjun välilenkkejä;

5) nopeuden muuttaminen liikkeessä pysäyttämättä konetta;

6) yksinkertaistetaan käynnistys-, pysäytys-, peruutus- ja pysäytysprosessien automaattista hallintaa;

7) käsittelymuotojen automaattisen hallinnan yksinkertaistaminen teknisistä tekijöistä riippuen.

Moottorin käynnistämisessä pienemmällä pyörimisnopeudella on myös se etu, että käynnistysvirran itseisarvo on tässä tapauksessa pääsääntöisesti pienempi kuin suuremmilla nopeuksilla käynnistysvirrat. Vaihdettaessa käämiä pienemmästä napamäärästä suurempaan, eli kun moottorin nopeus hidastuu, moottorin regeneratiivinen jarrutus, mikä lyhentää koneen pysähtymisaikaa eikä liity energiahäviöihin, kuten peruutusjarrutuksessa.

Moninopeuksisten moottoreiden käyttämiseen on laajat mahdollisuudet monenlaisissa yleis- ja erikoisautomaateissa metallinleikkauskoneissa: sorvaus, sorvaus, poraus, jyrsintä, hionta, pituus- ja poikittaishöyläys, teroitus jne.

Moninopeuksisia moottoreita käytetään laajimmin työstökoneissa ja puuntyöstökoneissa.

Universaalisten metallinleikkauskoneiden huomattava nopeudensäätöalue vaatii supistimet tai vaihteistot, joissa on suuri määrä ohjausvaiheita. Kun säätöprosessi suoritetaan vain yhdellä mekaanisella tavalla, vaihteistot ovat rakenteellisesti paljon monimutkaisempia ja vaativat monimutkaisemman ohjausjärjestelmän.

Molemmat tekijät lisäävät työvoimaintensiteettiä ja nostavat vaihteiston valmistuskustannuksia.Siksi työstökoneissa käytetään laajalti yhdistelmänopeudensäätöjärjestelmää, joka on yhdistelmä sähkömoottorista, jonka kierrosnopeuksia säädellään melko laajalla alueella, vaihteistolla tai suhteellisella joutopyörällä, joka on tehokkaampi verrattuna monimutkaisempiin vaihteistoihin.

Erityisen suositeltavaa on käyttää moninopeuksisia moottoreita metallinleikkauskoneissa, joissa voit rajoittua kahteen, kolmeen tai neljään eri nopeuteen moottorin nopeutta vastaavalla koneen karan nopeudella. Tässä tapauksessa käytetään sisäänrakennettuja moninopeuksisia moottoreita. Moottorin staattori on sisäänrakennettu koneen pääteosaan ja kara on kytketty kytkimellä moottorin roottorin akseliin tai moottorin roottori asennetaan suoraan karaan.

Tällainen koneen rakenne osoittautuu erittäin yksinkertaiseksi, sen kinemaattinen ketju on lyhin ja moottori on mahdollisimman lähellä työakselia.

Jos metallileikkuutyökalun karan pyörimisnopeus ei vastaa moninopeuksisen moottorin pyörimisnopeutta, jälkimmäinen on kytketty karaan hihna- tai hammaspyöräkäytön avulla. Samanlaista kinemaattista kaaviota käytetään sorvien, jyrsinkoneiden tai pienten porakoneiden leikkaussaleissa. Yksinkertaisen haun lisääminen tällaiseen kaavioon laajentaa huomattavasti koneen nopeudensäädön valikoimaa ja laajentaa koneen kinemaattista ketjua vain pienillä pyörimisnopeuksilla.

Moninopeuksisen moottorin käyttö työstökoneen sähkökäytössä, joka on kytketty suoraan nopeussäätimeen, laajentaa huomattavasti mahdollisuutta säätää koneen nopeutta sujuvasti.Sovellus, esimerkiksi kaksinopeuksinen moottori 2p = 8/2 ja mekaaninen variaattori, jonka nopeussuhde on 4:1, voit asettaa portaaton nopeudensäädön välille 187 - 3000 rpm, ts. saada 16:1 säätöalue.

500/3000 rpm:n kaksinopeuksisella moottorilla ja 6:1-suhteella toimivalla variaattorilla koneen tasaisen nopeuden säätöalue laajenee arvoon 36:1, joka saavutetaan käyttämällä tehostusta variaattorin jälkeen.

Tasaisen ajonopeuden säädön aluetta voidaan siirtää suurempien tai pienempien nopeuksien alueelle muuttamalla moninopeuksisen moottorin pyörimisnopeutta. Jos tämä ei riitä, moottorin ja variaattorin väliin laitetaan yli- tai alasvaihto, useimmiten kiilahihna tai hihna.

Tasaiseen nopeuden säätöön suhteellisen pienellä alueella aina 1:4 asti vakiovääntömomentilla, asynkroninen moottori, jossa liukuva kytkin.

Tällaisen moottorin hyötysuhde määräytyy lausekkeella η = 1 — s, missä s on jättämä, joka on yhtä suuri kuin roottorin ja lähtöakselin pyörimisnopeuksien välinen ero. Siksi, kun s = 80%, hyötysuhde on vain 20%. Tässä tapauksessa kaikki tehohäviöt keskittyvät kytkinrumpuun.

Korvaamalla perinteisen yksinopeuksisen moottorin moninopeuksisella liukukytkinkäytössä on mahdollista lisätä tehokkuutta ja laajentaa tämän vetolaitteen nopeudensäätöaluetta.Esimerkiksi kaksinopeuksisessa moottorissa, jonka napojen vaihtosuhde on 2:1, nopeudensäätö tapahtuu 2:1-suhteessa, ja näiden nopeuksien välissä ja niiden alapuolella tasainen säätö tapahtuu liukukytkimellä. Yleinen ohjausalue on 4:1 ja tehokkuus on vähintään 50 %.

Kytkimien säätöominaisuuksien (säätöalue 5:1) täysimääräisen käytön ansiosta on mahdollista laajentaa säätöaluetta arvoon 10:1 alimmalla hyötysuhteella (akselin pienimmällä pyörimisnopeudella) η = 20 %.

Kolminopeusmoottorin käyttö napavaihtavalla käämityksellä 2p = 8/4/2 mahdollistaa ohjausalueen nostamisen arvoon 8:1 alimmalla hyötysuhteella η = 50 % ja saavuttaa säätörajan 20:1 teholla. pienimmällä nopeudella η=20 %.