XXXII. Проектирование приводов главного движения с использованием многоскоростных электродвигателей

Особенности применения многоскоростных электродвигателей, электродвигателей постоянного тока и вариаторов в приводе станков. В приводе главного движения и подач различных металлорежущих станков применяют, как указывалось выше, многоскоростные электродвигатели, двигатели постоянного тока, а также вариаторы. В случае применения указанных двигателей и передач в приводе станков, при определении основных технических характеристик и при разработке кинематической схемы станка необходимо учитывать некоторые их особенности.

Многоскоростные электродвигатели. В станках используют двух-, трех- и четырехскоростные электродвигатели, причем у одних электродвигателей частоты вращения изменяются при переключении полюсов в два раза (например, n_синхр = 750/1500, 1500/3000, 750/1500/3000 об/мин), у других – в другом отношении (например, п_синхр = 750/1000/1500, 500/1000/1500/3000, 500/750/1000/1500 об/мин).

Для получения на станках геометрического ряда частот вращения (чисел двойных ходов, подач) можно применять только электродвигатели с удваивающейся частотой вращения, на которые ориентирован выбор стандартных значений. Не нарушая геометрического ряда, можно использовать только φ = 1,06; 1,12; 1,26; 1,41; 2, так как φ = V/2.

Электродвигатели, у которых частоты вращения изменяются не в два раза (не могут быть двойных ходов), и величины подач находят путем подбора (с некоторым отклонением от геометрического ряда). При применении в приводе станка многоскоростного электродвигателя и коробки скоростей число ступеней скорости

(100)

где у – число ступеней электродвигателя; т = КЕ₂ – число ступеней коробки; К – целое число.

Так как К = , то число ступеней скорости z должно быть ратным числу Е₂, а частное должно делиться на 2 или 3 соответственно числу ступеней скорости выбранного электродвигателя. Например, при z = 24 и φ = 1,12 Е₂ = 6 и К = =4, т.е. возможны два решения:

Y=2, К=2 и m=2*6=12;

Y=4, К=1 и m=1*6=6.

Четырехскоростных электродвигателей с удваивающейся частотой вращения нет. Таким образом, только при определенных сочетаниях z, φ, y может быть сохранен геометрический ряд частот вращения шпинделя (чисел двойных ходов) и подач. В случае применения многоскоростного электродвигателя его рассматривают как электрогруппы с числом передач Р_Э характеристикой х_э и знаменателем ряда φ _э = 2. Следовательно, вариант структурной формулы будет иметь следующий вид:

Z=Р_Э[х_э] Р₁[х₁] Р₂[х₂] Р₃[х₃]…,

где Р₁ P₂ Р ₃ …, – число передач в группах; х₁ х₂, х₃,... – характеристики групп.

Характеристика электрогруппы (для возможности получения геометрического ряда) х_э = Е₂ = , поэтому при φ = 2, х_э = Е₂ = 1, Р_э – основная группа; при φ = 1,41 х_э = Е₂ = 2, P_э – первая переборная группа; при φ = 1,26 х_э = Е₂ = 3, Р_э – первая переборная группа; при φ = 1,12 х_э = 6, Р_э – вторая переборная группа; при φ = 1,06 х_э =Е₂ = 12, Р_э –вторая и последующие переборные группы.

Рис. 150 График частот вращения привода с двухскоростным электродвигателем.