고주파 전동기
작은 구멍을 연삭할 때 적절한 절삭 속도를 얻기 위해서는 매우 높은 연삭 스핀들 속도가 필요합니다. 따라서 30m/s의 속도로 직경 3mm의 원으로 직경 5mm의 구멍을 연삭할 때 스핀들의 회전 속도는 200,000rpm이어야 합니다.
벨트 드라이브의 속도를 높이는 애플리케이션은 벨트의 최대 허용 회전수에 의해 제한됩니다. 벨트로 구동되는 스핀들의 회전 속도는 일반적으로 분당 10,000회전을 초과하지 않으며 벨트가 미끄러지고 빠르게 고장나며(150-300시간 후) 작동 중에 진동이 발생합니다.
고속 공압식 휠은 기계적 특성이 매우 부드럽기 때문에 항상 적합한 것은 아닙니다.
고속 스핀들을 생성하는 문제는 고품질 내부 및 홈 연삭이 필요한 볼 베어링 생산에 특히 중요합니다. 이와 관련하여 회전 속도가 12,000-50,000rpm 이상인 소위 전기 스핀들의 수많은 모델이 공작 기계 및 볼 베어링 산업에서 사용됩니다.
전기 스핀들(그림 1)은 고주파 농형 모터가 내장된 3노즈 연삭 스핀들입니다. 모터 로터는 연삭 휠 반대쪽 스핀들 끝에 있는 두 개의 스퍼 사이에 있습니다.
2개 또는 4개의 지지대가 있는 구성은 덜 자주 사용됩니다. 후자의 경우 모터 샤프트는 커플 링을 사용하여 스핀들에 연결됩니다.
스핀들 모터의 고정자는 전기 강판으로 조립됩니다. 바이폴라 코일이 있습니다. 분당 최대 30-50,000 회전 속도의 모터 로터도 판금으로 다이얼링되며 기존의 단락 권선이 장착되어 있습니다. 로터의 직경을 최대한 줄이는 경향이 있습니다.
50,000rpm 이상의 속도에서 상당한 손실로 인해 고정자에는 흐르는 물을 냉각시키는 케이싱이 장착되어 있습니다. 이러한 속도로 작동하도록 설계된 엔진의 로터는 단단한 강철 실린더 형태로 만들어집니다.
베어링 유형의 선택은 전기 스핀들의 작동에 특히 중요합니다. 정확도가 향상된 구면 베어링은 최대 -50,000rpm의 회전 속도에서 사용되며 이러한 베어링은 적절한 충진을 통해 최대 간극이 30미크론을 넘지 않아야 합니다. 베어링은 보정된 스프링을 사용하여 생성된 예압으로 작동합니다. 볼 베어링 프리로드 스프링을 보정하고 적합을 선택할 때 세심한 주의를 기울여야 합니다.
분당 50,000회전 이상의 회전 속도에서 저널 베어링은 특수 펌프에 의해 공급되는 작동유에 의해 집중적으로 냉각될 때 만족스럽게 작동합니다. 때때로 윤활제는 분사된 상태로 공급됩니다.
고주파수 100,000rpm 전기 스핀들은 공기 역학 베어링(공기 윤활 베어링)에도 구축됩니다.
고주파 전기 모터의 생산에는 개별 부품의 매우 정밀한 제조, 회전자의 동적 균형 조정, 정밀한 조립 및 고정자와 회전자 간 간격의 엄격한 균일성 보장이 필요합니다.
위와 관련하여 전기 스핀들의 생산은 특별한 기술 조건에 따라 수행됩니다.
무화과. 1. 고주파 전기 연삭 스핀들.
고주파 모터의 효율은 상대적으로 작습니다. 이것은 강철 손실과 베어링 마찰 손실이 증가했기 때문입니다.
고주파 전기 모터의 크기와 무게는 상대적으로 작습니다.
쌀. 2. 현대 고주파 전기 스핀들
볼 베어링 생산에 벨트 드라이브 대신 전기 스핀들을 사용하면 내부 연삭기의 노동 생산성이 최소 15-20% 증가하고 테이퍼, 오발리티 및 표면 청결도에서 불량률이 크게 감소합니다. 연삭 스핀들의 내구성이 5-10배 이상 증가합니다.
직경이 1mm 미만인 구멍을 드릴링하기 위해 고속 스핀들을 사용하는 것도 큰 관심거리입니다.
고주파 전기 모터에 공급되는 전류의 주파수는 다음 공식에 따라 전기 모터의 필요한 회전 속도 n에 따라 선택됩니다.
p = 1이기 때문에.
따라서 12,000 및 120,000rpm의 전기 스핀들의 회전 속도에서 각각 200 및 2000Hz의 주파수가 필요합니다.
특수 고주파 발생기는 이전에 고주파 모터에 전원을 공급하는 데 사용되었습니다.이제 이러한 목적을 위해 정적 주파수 변환기가 고속 전계 효과 트랜지스터에 사용됩니다.
무화과에서. 도 3은 국내 생산의 3상 동기 유도 발전기(GIS-1형)를 나타낸다. 도면에서 알 수 있듯이 이러한 발전기의 고정자에는 넓고 좁은 홈이 있습니다. 코일이 고정자의 넓은 슬롯에 있는 계자 권선에는 직류가 공급됩니다. 이 권선의 자기장은 그림과 같이 고정자 톱니와 회전자 돌출부를 통해 둘러싸여 있습니다. 점선으로 3.
쌀. 3. 주파수가 증가된 유도 전류 발생기.
회전자가 회전할 때 회전자 돌출부를 따라 이동하는 자기장은 고정자의 좁은 슬롯에 위치한 교류 권선의 권선을 가로질러 교류 전자를 유도합니다. 등. c. 이 빈도 e. 등. c. 회전 속도와 로터 이어의 수에 따라 달라집니다. 계자 권선에서 동일한 플럭스에 의해 유도된 기전력은 임박한 코일 활성화로 인해 서로 상쇄됩니다.
여기 코일은 AC 메인에 연결된 셀레늄 정류기를 통해 공급됩니다. 고정자와 회전자 모두 강판으로 만들어진 자기 코어를 가지고 있습니다.
설명된 설계의 발전기는 1.5의 공칭 전력으로 생산됩니다. 3 및 6kW 및 400, 600, 800 및 1200Hz의 주파수에서. 동기식 발전기의 공칭 회전 속도는 3000rpm입니다.