Elektrinis velenas ir jo taikymas metalo pjovimo staklių elektrinėje pavaroje

Straipsnyje aptariamas įrenginys, veikimo principas ir elektrinių sistemų panaudojimo sinchroniniam sukimuisi (elektros velenui) metalo pjovimo staklėse ir įrenginiuose pavyzdžiai.

Tarkime, kad du velenai, kurie nėra mechaniškai sujungti vienas su kitu, turi suktis tuo pačiu greičiu, nesisukdami vienas kito atžvilgiu. Norint užtikrinti tokį sinchroninį ir fazės sukimąsi su varikliais D1 ir D2, kurie atitinkamai suka A ir II velenus (1 pav.), sujunkite pagalbines asinchronines mašinas A1 ir A2 su faziniais rotoriais. Šių mašinų rotoriaus apvijos yra sujungtos viena su kita.

Jei abiejų mašinų sukimosi greičiai ir jų rotorių padėtys yra vienodi, tai mašinų A1 ir A2 rotorių apvijose indukuojamos elektrovaros jėgos yra lygios ir nukreiptos viena į kitą (2 pav., a), o. srovė neteka rotoriaus grandinėje.

Tarkime, kad pagalbinių mašinų lauko sukimosi kryptis sutampa su jų rotorių sukimosi kryptimi.Sulėtėjus mašinos A2 sukimui, jos rotorius atsiliks nuo A1, todėl e. ir tt c) Rotoriaus apvijoje indukuotas Ep2 faze pasislinks į priekį (2 pav., b), o mašinų A1 ir A2 rotoriaus grandinėje veikiant vektoriaus sumai e. ir tt su E pasirodo išlyginamoji srovė Az.

Ryžiai. 1. Sinchroninio ryšio schema

Ryžiai. 2. Sinchroninio ryšio sistemos vektorinės diagramos

Dabartinis vektorius I atsiliks nuo vektoriaus e. ir tt su E kampe φ... Srovės vektoriaus projekcija Az į vektorių e ir kt. v. Ep2 sutampa su šiuo vektoriumi kryptimi. Srovės vektoriaus projekcija į vektorių e. ir tt p. Ep1 nukreiptas į jį. Iš to išplaukia, kad mašina A2 veiks variklio režimu, o mašina A1 – generatoriaus režimu. Tokiu atveju mašinos A2 velenas bus pagreitintas, o mašinos A1 velenas – sulėtintas. Tokiu būdu mašinos sukurs sukimo momentus, kurie atstatys sinchroninį velenų sukimąsi. I ir II bei ankstesnė suderinta mašinų A1 ir A2 rotorių padėtis erdvėje. Šių mašinų rotoriai gali suktis tiek lauko sukimosi kryptimi, tiek priešinga kryptimi.

Ši sistema vadinama elektrine sinchroninio sukimosi sistema... Ji taip pat vadinama elektriniu velenu... Sinchroninio sukimosi sistema gali pakeisti, pavyzdžiui, sraigtų pjovimo staklių švininius varžtus.

Kadangi metalo pjovimo staklių padavimo grandinės, lyginant su pagrindinio judesio grandinėmis, dažniausiai sunaudoja mažą galią, pagrindiniam judesiui su pastūma sinchronizuoti galima naudoti paprastesnę sinchroninio sukimosi schemą (3 pav.).Tokiu atveju neišvengiamas nuolatinis mašinų A1 ir A2 rotorių padėčių neatitikimas, be kurio mašinos A2 rotoriaus grandinėje nebūtų srovės ir ji negalėtų įveikti varžinių jėgų momento. tiekimo grandinė. Kadangi A2 mašina gauna maitinimą iš statoriaus ir rotoriaus, šiai elektrinei velenų sistemai reikalingas šešių laidų jungtis su varikliu, daugeliu atvejų montuojamas ant judančio mašinos bloko, paprastai rodomas punktyrinės linijos paveiksle.

Ryžiai. 3. Sunkiųjų sraigtinių tekinimo staklių sinchroninio ryšio sistemos

Esant kampiniam nuokrypiui, kuris neviršija 90 °, elektros sinchronizavimo momentas didėja. Siekiant užtikrinti reikšmingą sinchronizavimo sukimo momentą, sinchroninio ryšio mašinos visais įmanomais kampiniais sukimosi dažniais turi veikti su dideliais slydimais (ne mažesniais kaip 0,3–0,5). Todėl šios mašinos turi būti pakankamai didelės, kad būtų išvengta nepriimtino šildymo.

Mašinų galia toliau didinama, stengiantis pašalinti apkrovos svyravimų ir trinties jėgų įtaką. Taip pat naudojamos mechaninės transmisijos, kurios sumažina staklių velenų sukimosi dažnį ir atitinkamai sumažina kampinės paklaidos dydį iki mašinos veleno.Prieš pradedant dirbti elektros veleną, asinchroninės mašinos A1 ir A2 prijungiamos prie vienfazis maitinimo šaltinis. Šiuo atveju mašinos A2 rotorius užima pradinę padėtį, kuri atitinka mašinos A1 rotoriaus padėtį.

Sinchroninės sukimosi sistemos racionaliai naudojamos sunkiųjų metalų pjovimo staklėms, nes ilgų švino varžtų gamyba yra susijusi su dideliais sunkumais.Be to, didėjant varžtų ar velenų ilgiui, dėl jų sukimosi, mažėja mašinos dalių tarpusavio išdėstymo koordinavimo tikslumas. Elektros velenų sistemoje atstumas tarp velenų negali turėti įtakos operacijos tikslumui.

Naudojant elektrinį veleną, netenkama mechaninių suportų jungčių su velenu ir labai supaprastėja kinematinė schema. Reikšmingas sunkiųjų metalų pjovimo staklių elektrinių velenų sistemų trūkumas yra galimybė sugadinti brangią detalę dingus elektrai, nes iš karto atsiranda nesutapimas. Kai kuriais atvejais tokio nelaimingo atsitikimo atveju galima išvengti ruošinio sugadinimo greitu automatiniu įrankio įtraukimu.

Schema su dviem vienodais asinchroniniais varikliais su faziniais rotoriais domina mechanikos inžineriją (4 pav.). Kadangi abiejų rotorių grandinė uždaryta prie reostato R, variklius prijungus prie kintamosios srovės tinklo, abu rotoriai pradeda suktis.

Ryžiai. 4. Sinchroninio ryšio su rotaciniu reostatu schema

Be srovių, tekančių rotoriaus ir reostato apvijomis, abiejų mašinų rotoriaus grandinėje teka išlyginamoji srovė. Dėl šios srovės atsiranda sinchronizuojantis sukimo momentas, dėl kurio mašinos sukasi sinchroniškai. Šia sistema galima pakelti ir nuleisti didelių oblių, frezų ir karuselių skersines svirtis.

Elektrinės velenų sistemos dėka išsprendžiama konvejerių, kurie yra gamybos komplekso dalis, koordinuoto judėjimo problema.Praktiškiausias pritaikymas šiuo atveju gaunamas iš variklių su bendru dažnio keitikliu sinchroninio sukimosi varianto.

Be nagrinėjamų mašinų gamybos elektrinių velenų sistemų, buvo sukurtos ir naudojamos kitos kintamosios srovės mašinų sistemos, įskaitant vienfazes sistemas ir sistemas su specialios konstrukcijos sinchroniniais varikliais.