2.4 Бесколекторные (вентильные) двигатели

Бесколлекторные (бесщеточные) двигатели построены на базе высокомоментных двигателей обращенной конструкции с неподвижным индуктором и вращающейся обмоткой якоря. Щеточно-коллекторный узел в этих двигателях заменен бесконтактным транзисторным или тиристорным коммутатором. Коммутация секций обмотки якоря выполнена в функции угла поворота вала двигателя, информация о котором поступает со специального датчика, являющегося составным элементом бесколлекторного двигателя.

Серия вентильных двигателей ДВУ (ДВУ2М) предназначена для работы в приводах подач станков с ЧПУ, в приводах промышленных роботов и в автоматических системах. Возбуждение двигателей ДВУ осуществляется от редкоземельных магнитов, расположенных в роторе; в статоре уложена трехфазная обмотка, которая питается от транзисторного преобразователя.

В состав каждого из них входят датчик положения ротора двигателя, импульсный датчик пути и бесконтактный тахогенератор. В двигатели могут быть встроены магнитоэлектрические тормоза.

Таблица 2.5 – Технические характеристики вентильных ДПТ серии ДВУ

Преимущества вентильных ЭД:

-беcколлекторная машина, не требующая обслуживания;

-возбуждение от постоянных редкоземельных магнитов на роторе;

-диапазон регулирования частоты вращения двигателей до (1:10000) с реверсированием направления вращения;

- не имеют вращающихся контактных колец и щеток;

- содержат встроенные датчик скорости (тахогенератор) и датчик положения ротора;

- безлюфтовый магнитоэлектрический тормоз;

- фотоэлектрический датчик угловых перемещений;

- эксплуатация при любом положении оси вращения в пространстве и воздействующих механических факторах внешней среды по группе М8 по ГОСТ 17516.1;

- наивысшие динамические и точностные характеристики в составе электроприводов;

- высокая перегрузочная способность;

- минимальная масса и габариты.

2.5 Линейные и специальные электродвигатели

Важным направлением в станкостроении является создание совмещенных электромеханических узлов на базе применения линейных и других специальных двигателей, в частности линейных двигателей постоянного и переменного тока.

При решении вопросов о применении линейных двигателей следует учитывать, что они должны создаваться с учетом условий их компоновки в рабочем органе станка, а конструкция двигателя должна соответствовать месту его установки. Другим видом комплексного механизма является электромеханизм, представляющий единый конструктив высокомоментного электродвигателя со встроенной гайкой и ходовым винтом.

Рисунок 2.4 – Конструкция линейного двигателя фирмы Siemens тип TF1

Эти механизмы разработаны Новосибирским электротехническим институтом (НЭТИ). Создание новых электродвигателей с новыми свойствами в некоторых случаях приводит к введению дополнительных параметров в таблицы технических данных. Не-корректное толкование этих параметров иногда может привести к значительным ошибкам в расчетах и к неправильному выбору двигателей. Расчет привода современных станков требует определения ряда характеристик двигателей, существенно влияющих на статические и динамические свойства электро-приводов и станков в целом. Поэтому важно понимать физический смысл и уметь правильно определять целый ряд параметров двигателей. Ниже дается терминология, общепринятое толкование физического смысла основных характеристик всех рассмотренных ранее двигателей постоянного тока и приведены электромагнитные соотношения, связывающие между собой различные параметры двигателей.