Aukšto dažnio elektros varikliai
Šlifuojant mažas skylutes, norint pasiekti tinkamą pjovimo greitį, reikia labai didelių šlifavimo suklio greičių. Taigi, šlifuojant 5 mm skersmens skyles su 3 mm skersmens apskritimu tik 30 m / s greičiu, veleno sukimosi greitis turi būti 200 000 aps / min.
Taikymą padidinti diržo pavaros greitį riboja didžiausi leistini diržo apsisukimai. Diržais varomų velenų sukimosi greitis paprastai neviršija 10 000 apsisukimų per minutę, o diržai slysta, greitai genda (po 150-300 val.) ir eksploatacijos metu sukuria vibracijas.
Greitaeigiai pneumatiniai ratai taip pat ne visada tinka dėl labai didelio jų mechaninių savybių minkštumo.
Greitaeigių verpsčių kūrimo problema ypač svarbi rutulinių guolių gamybai, kur reikalingas kokybiškas vidinis ir griovelių šlifavimas. Šiuo atžvilgiu staklių ir rutulinių guolių pramonėje naudojama daugybė vadinamųjų elektros velenų modelių, kurių sukimosi greitis yra 12 000–50 000 aps./min. ir daugiau.
Elektrinis velenas (1 pav.) yra trijų nosies šlifavimo velenas su įmontuotu aukšto dažnio voverės varikliu. Variklio rotorius yra tarp dviejų spyglių, esančių veleno gale, priešais šlifavimo diską.
Rečiau naudojamos konstrukcijos su dviem ar keturiomis atramomis. Pastaruoju atveju variklio velenas yra prijungtas prie veleno naudojant movą.
Suklio variklio statorius surenkamas iš elektrotechninio plieno lakšto. Ant jo yra bipolinė ritė. Variklio rotorius, kurio sukimosi greitis yra iki 30–50 tūkstančių apsisukimų per minutę, taip pat yra surenkamas iš lakštinio metalo ir aprūpintas įprasta trumpojo jungimo apvija. Jie linkę kiek įmanoma sumažinti rotoriaus skersmenį.
Esant didesniam nei 50 000 aps./min greičiui, dėl didelių nuostolių statoriuje yra korpusas su tekančio vandens aušinimu. Variklių, skirtų veikti tokiais sūkiais, rotoriai yra pagaminti iš tvirto plieno cilindro.
Guolių tipo pasirinkimas yra ypač svarbus elektros velenų veikimui. Didesnio tikslumo sferiniai guoliai naudojami esant sukimosi greičiui iki -50 000 aps./min.. Tokių guolių didžiausias prošvaisa turi būti ne didesnė kaip 30 mikronų, tai pasiekiama tinkamai užpildant. Guoliai veikia su išankstine apkrova, sukurta naudojant kalibruotas spyruokles. Kalibruojant rutulinių guolių išankstinės apkrovos spyruokles ir pasirenkant jų tinkamumą, reikia būti labai atsargiems.
Kai sukimosi greitis viršija 50 000 apsisukimų per minutę, kakliuko guoliai veikia patenkinamai, kai juos intensyviai vėsina specialiu siurbliu tiekiama darbinė alyva. Kartais tepalas tiekiamas purškiamas.
Aukšto dažnio 100 000 aps./min elektros velenai taip pat pastatyti ant aerodinaminių guolių (oru suteptų guolių).
Aukšto dažnio elektros variklių gamybai reikalinga labai preciziška atskirų detalių gamyba, dinaminis rotoriaus balansavimas, tikslus surinkimas ir griežto tarpo tarp statoriaus ir rotoriaus vienodumo užtikrinimas.
Atsižvelgiant į tai, kas išdėstyta aukščiau, elektrinių verpsčių gamyba vykdoma pagal specialias technines sąlygas.
Fig. 1. Aukšto dažnio elektrinis šlifavimo velenas.
Aukšto dažnio variklių efektyvumas yra palyginti mažas. Taip yra dėl padidėjusių plieno nuostolių ir guolių trinties nuostolių.
Aukšto dažnio elektros variklių matmenys ir svoris yra palyginti nedideli.
Ryžiai. 2. Modernus aukšto dažnio elektrinis velenas
Rutulinių guolių gamyboje vietoj diržinių pavarų panaudojus elektrinius velenus, vidinių šlifavimo staklių darbo našumas padidėja bent 15-20% ir smarkiai sumažėja kūgio, ovalumo ir paviršiaus švarumo atmetimai. Šlifavimo velenų ilgaamžiškumas padidėja 5-10 ar daugiau kartų.
Taip pat didelį susidomėjimą kelia greitaeigių suklių naudojimas gręžiant skyles, kurių skersmuo mažesnis nei 1 mm.
Srovės, tiekiančios aukšto dažnio elektros variklį, dažnis parenkamas priklausomai nuo reikiamo elektros variklio sukimosi greičio n pagal formulę
nes p = 1.
Taigi, esant 12 000 ir 120 000 aps./min elektrinių velenų sukimosi greičiui, reikia atitinkamai 200 ir 2000 Hz dažnių.
Specialūs aukšto dažnio generatoriai anksčiau buvo naudojami aukšto dažnio varikliams maitinti.Dabar šiems tikslams statiniai dažnio keitikliai naudojami didelės spartos lauko tranzistoriuose.
Fig. 3 parodytas trifazis sinchroninis indukcinis vidaus gamybos generatorius (tipas GIS-1). Kaip matyti iš brėžinio, ant tokio generatoriaus statoriaus yra platūs ir siauri grioveliai. Lauko apvija, kurios ritės yra plačiose statoriaus plyšiuose, tiekiama nuolatine srove. Šių apvijų magnetinis laukas yra uždarytas per statoriaus dantis ir rotoriaus iškyšas, kaip parodyta fig. 3 su punktyrine linija.
Ryžiai. 3. Indukcinės srovės generatorius su padidintu dažniu.
Rotoriui sukantis magnetinis laukas, judantis išilgai rotoriaus iškyšų, kerta kintamosios srovės apvijos posūkius, esančius siauruose statoriaus plyšiuose ir indukuoja kintamą e. ir tt c) šio e. ir tt c) priklauso nuo sukimosi greičio ir rotoriaus ausų skaičiaus. Elektrovaros jėgos, sukeltos to paties srauto lauko apvijų apvijose, panaikina viena kitą dėl artėjančio ritių aktyvavimo.
Sužadinimo ritė tiekiama per seleno lygintuvą, prijungtą prie kintamosios srovės tinklo. Tiek statorius, tiek rotorius turi magnetines šerdis, pagamintas iš lakštinio plieno.
Aprašytos konstrukcijos generatoriai gaminami 1,5 nominalios galios; 3 ir 6 kW ir 400, 600, 800 ir 1200 Hz dažniais. Sinchroninių generatorių vardinis sukimosi greitis yra 3000 aps./min.