전기 샤프트 및 금속 절단기의 전기 구동에서의 응용

이 기사에서는 장치, 작동 원리 및 금속 절삭 기계 및 설비에서 동기 회전(전기 샤프트)을 위한 전기 시스템 사용의 예에 대해 설명합니다.

기계적으로 서로 연결되지 않은 두 축이 서로에 대해 회전하지 않고 동일한 속도로 회전한다고 가정합니다. 샤프트 A와 II를 각각 회전시키는 모터 D1과 D2로 동기식 및 동 위상 회전을 보장하려면 (그림 1) 보조 비동기 기계 A1과 A2를 위상 회전자와 연결하십시오. 이 기계의 회 전자 권선은 서로 연결되어 있습니다.

두 기계의 회전 속도와 회전자의 위치가 동일하면 기계 A1과 A2의 회전자 권선에 유도된 기전력은 동일하고 서로를 향합니다(그림 2, a). 회 전자 회로에는 전류가 흐르지 않습니다.

보조 기계 필드의 회전 방향이 로터의 회전 방향과 일치한다고 가정합니다.기계 A2의 회전 속도가 느려지면 로터가 A1보다 뒤쳐져 e가 됩니다. 등. c. 회전자 권선에서 유도된 Ep2는 어드밴스(그림 2, b)와 e의 벡터 합의 작용에 따라 기계 A1 및 A2의 회전자 회로에서 위상이 이동합니다. 등. E를 사용하면 등화 전류 Az가 나타납니다.

쌀. 1. 동기 통신 방식

쌀. 2. 동기 통신 시스템의 벡터 다이어그램

현재 벡터 I는 벡터 e보다 지연됩니다. 등. 각도 φ에 E 포함... 벡터 e에 대한 현재 벡터 투영 Az 등 v. Ep2는 방향에서 이 벡터와 일치합니다. 현재 벡터를 벡터로 투영 e. 등. pp. Ep1은 그를 겨냥합니다. 기계 A2는 엔진 모드에서 작동하고 기계 A1은 발전기 모드에서 작동합니다. 이 경우 기계 A2의 샤프트는 가속되고 기계 A1의 샤프트는 감속됩니다. 이러한 방식으로 기계는 샤프트의 동기 회전을 복원하는 토크를 개발합니다. I 및 II와 기계 A1 및 A2의 로터 공간에서 이전에 조정된 위치. 이 기계의 로터는 필드 회전 방향과 반대 방향으로 모두 회전할 수 있습니다.

이 시스템을 전기 동기 회전 시스템이라고 합니다... 전기 샤프트라고도 합니다... 동기 회전 시스템은 예를 들어 나사 절삭 선반의 리드 나사를 대체할 수 있습니다.

금속 절단기의 피드 회로는 메인 모션 회로와 비교하여 일반적으로 낮은 전력을 소비하므로 메인 모션을 피드와 동기화하는 데 더 간단한 동기 회전 방식을 사용할 수 있습니다(그림 3).이 경우 기계 A1과 A2의 회전자 위치 사이에 일정한 불일치가 불가피합니다. 그렇지 않으면 기계 A2의 회전자 회로에 전류가 흐르지 않고 저항력의 순간을 극복할 수 없습니다. 공급 회로. A2 기계는 고정자와 회전자로부터 전력을 받기 때문에 이 전기 샤프트 시스템은 일반적으로 점선 그림에 표시된 움직이는 기계 블록에 설치된 모터에 6선식 연결이 필요합니다.

쌀. 3. 무거운 나사 선반의 동기식 통신 시스템

90°를 초과하지 않는 각도 편차 내에서 전기적 동기화 모멘트가 증가합니다. 상당한 동기화 토크를 보장하기 위해 가능한 모든 회전 각 주파수에서 동기식 통신 기계는 큰 슬립(0.3 - 0.5 이상)으로 작동해야 합니다. 따라서 이러한 기계는 허용되지 않는 가열을 방지할 수 있을 만큼 충분히 커야 합니다.

부하 변동 및 마찰력의 영향을 제거하기 위해 기계의 출력이 더욱 증가합니다. 기계식 변속기도 사용되어 기계 샤프트의 회전 빈도를 줄이고 그에 따라 기계 샤프트에 대한 각도 오차의 크기를 줄입니다.전기 샤프트 작동을 시작하기 전에 비동기 기계 A1 및 A2가 다음에 연결됩니다. 단상 전원 공급 장치. 이 경우 기계 A2의 회전자는 기계 A1의 회전자 위치에 해당하는 초기 위치를 취합니다.

긴 리드 스크류의 생산이 상당한 어려움과 관련되어 있기 때문에 중금속 절삭 기계에 합리적으로 사용되는 동기 회전 시스템.또한 나사 또는 샤프트의 길이가 길어짐에 따라 비틀림으로 인해 기계 부품의 상호 배치 조정 정확도가 떨어집니다. 전기 샤프트 시스템에서 샤프트 사이의 거리는 작동의 정확도에 영향을 줄 수 없습니다.

전기 샤프트를 사용할 때 스핀들에 대한 캘리퍼의 기계적 연결이 제거되고 운동학적 다이어그램이 크게 단순화됩니다. 중금속 절단기에서 전기 샤프트 시스템의 중요한 단점은 정렬 오류가 즉시 발생하기 때문에 정전 시 값비싼 부품이 손상될 가능성이 있다는 것입니다. 경우에 따라 이러한 사고에서 공구의 신속한 자동 후퇴로 공작물 손상을 방지할 수 있습니다.

위상 회전자가 있는 두 개의 동일한 비동기 모터가 있는 체계는 기계 공학에 관심이 있습니다(그림 4). 두 회전자의 회로가 가변 저항기 R에 닫혀 있기 때문에 모터가 AC 주전원에 연결되면 두 회전자가 회전하기 시작합니다.

쌀. 4. 회전식 가변 저항과의 동기식 통신 방식

로터 및 가감 저항기 권선에 흐르는 전류 외에도 두 기계의 로터 회로에는 등화 전류가 흐릅니다. 이 전류의 존재로 인해 동기화 토크가 나타나며 그 결과 기계가 동시에 회전합니다. 이 시스템은 대형 대패, 라우터 및 캐러셀의 크로스 암을 올리고 내리는 데 사용할 수 있습니다.

전기 샤프트 시스템 덕분에 생산 단지의 일부인 컨베이어의 공동 이동 문제가 해결되었습니다.이 경우 가장 실용적인 응용 프로그램은 공통 주파수 변환기가 있는 모터의 동기 회전 변형에서 얻을 수 있습니다.

기계 제작용 전기 샤프트 시스템 외에도 단상 시스템 및 특수 구조의 동기식 모터가 있는 시스템을 포함하여 다른 AC 기계 시스템이 개발 및 사용되었습니다.