Вопрос 33: Проеектирование приводов главного движения с использованием многоскоростных электродвигателей.

Особенности применения многоскоростных электродвигателей, электродвигателей постоянного тока и вариаторов в приводе станков. В приводе главного движения и подач различных металлорежущих станков применяют, как указывалось выше, многоскоростные электродвигатели, двигатели постоянного тока, а также вариаторы. В случае применения указанных двигателей и передач в приводе станков, при определении основных технических характеристик и при разработке кинематической схемы станка необходимо учитывать некоторые их особенности.

Многоскоростные электродвигатели. В станках используют двух-, трех- и четырехскоростные электродвигатели, причем у одних электродвигателей частоты вращения изменяются при переключении полюсов в два раза (например, n_синхр = 750/1500, 1500/3000, 750/1500/3000 об/мин), у других — в другом отношении (например, п_синхр = 750/1000/1500, 500/1000/1500/3000, 500/750/1000/1500 об/мин).

Для получения на станках геометрического ряда частот вращения (чисел двойных ходов, подач) можно применять только электродвигатели с удваивающейся частотой вращения, на которые ориентирован выбор стандартных значений . Не нарушая геометрического ряда, можно использовать только ф = 1,06; 1,12; 1,26; 1,41; 2, так как ф= V/2. Электродвигатели, у которых частоты вращения изменяются не в два раза, не могут быть ļдвойных ходов) и величины подач находят путем подбора (с некоторым отклонением от геометрического ряда). При применении в приводе станка многоскоростного электродвигателя и коробки скоростей число ступеней скорости

где у — число ступеней электродвигателя; т = КЕ₂ — число ступеней коробки; К — целое число.

Так как уК = , то число ступеней скорости z должно быть ратным числу Е₂, а частное должно делиться на 2 или 3 соответственно числу ступеней скорости выбранного электродвигателя. Например, при z = 24 и φ = 1,12 Е₂ = 6 и уК = =4 , т.е. возможны два решения:

Y=2, К=2 и m=2*6=12;

Y=4, К=1 и m=1*6=6.

Четырехскоростных электродвигателей с удваивающейся частотой вращения нет. Таким образом, только при определенны; сочетаниях z, φ, y может быть сохранен геометрический ряд частот вращения шпинделя (чисел двойных ходов) и подач. В случае применения многоскоростного электродвигателя его рассматривают как электрогруппы с числом передач Р_Э характеристикой х_э и знаменателем ряда φ _э = 2. Следовательно, вариант структурной формулы будет иметь следующий вид:

Z=Р_Э[х_э] Р₁[х₁] Р₂[х₂] Р₃[х₃]…,

где Р₁ P₂ Р₃ …, —число передач в группах; х₁ х₂, х₃, ... - характеристики групп.

Характеристика электрогруппы (для возможности получения геометрического ряда) х_э = Е₂ = , поэтому при φ = 2 х_э = Е₂ = 1, Р_э — основная группа; при φ = 1,41 х_э = Е₂ = 2, _э — первая переборная группа; при φ = 1,26 х_э = Е₂ == 3,Р_э — первая переборная группа; при φ = 1,12 х_э = 6, Р_э — вторая переборная группа; при φ = 1,06 х_э =Е₂ = 12, Р_э -вторая и последующие переборные группы.

Если электрогруппа Р_э не является основной, то х_э == Р₁ P_2…,т. е. равна произведению чисел передач групп, кинематически предшествующих электрогруппе. Например, при двухскоростном электродвигателе и структурной формуле z = 24 = 2*3*2*2 и при φ = 1,12 (х₃ = Е₂ = 6) возможны только следующие варианты:

z=24=2[6]*3[1]*2[3]*2[12];

z= 24 = 2[6]*3[1]*2[12]*2[3];

z = 24 = 2[6]*3[2]*2[l]*2[12];

z = 24 = 2[6]*3 [2]*2 [12]*2 [1].

На рис. 48 показан график частот вращения привода с двухскоростным электродвигателем для варианта структурной формулы z = 24 = 2 [6]*3 [1]*2 [3]*2 [12]. Порядок построения

графика частот вращения такой же, как и при односкоростном электродвигателе.