Пресс из асинхронного двигателя

Пресс из асинхронного двигателя

Материалы и инструменты, которые использовал автор:

Список материалов:
— резьбовой вал с гайкой;
— асинхронный двигатель с редуктором;
— частотный преобразователь ;
— проводка, включатель;
— швеллер;
— профильные трубы;
— резьбовые стержни, гайки, шайбы (для крепления двигателя);
— круглая труба.

Процесс изготовления самоделки:

Шаг первый. Сборка основы и рамы
Начнем с основы для станка, установка будет довольно тяжелая, а с тяжелым двигателем наверху машина может быть еще и неустойчивой. Основу изготавливаем из швеллера, нарезаем материал на нужные куски и свариваем. В итоге конструкция должна напоминать букву «Н».

Теперь нам понадобится сделать две стойки, для них используем профильную трубу большого диаметра. Режем трубы и четко параллельно привариваем к основе. Вот и все, в завершении привариваем к верхней части кусок швеллера для установки двигателя и рама готова.

Шаг второй. Движущаяся часть
По стокам будет передвигаться платформа, к которой будет подсоединен резьбовой вал от двигателя. На этой же платформе будет установлен рабочий шток машины, который будет давить на изделие при работе. Для конструкции понадобится два куску профильной трубы, сверлим через их центр отверстия коронками и ввариваем кусок круглой трубы. В это трубу будет заходить рабочий вал машины.

В итоге останется сделать направляющие, разрезаем профильную трубу так, чтобы получились уголки, а потом привариваем их по краям платформы. В итоге вокруг стоек должны получиться трубы, которые будут ездить по стойкам.

Вот и все, самоделка готова, поднимаем машину со стола, аккуратно опускаем на пол, весит самоделка немало. Таскаем ее по гаражу и тем самым качаем разные группы мышц. Вот такой получился отличный тренажер для мышц.

Потренировались, и хватит, устанавливаем машину под стену, тут ее крайне желательно прикрутить к стене, иначе, если конструкция упадет на вас, убьет вне всяких сомнений.

Шаг пятый. Упорная площадка и сборка
Изготовим из швеллера упорную площадку, а для ее крепления сверлим в стойках отверстия и изготавливаем крепкие железные стрежни. Теперь платформу можно будет легко установить на нужной высоте.

Машину красим, чтобы станок не ржавел. Устанавливаем включатель, он у нас должен быть с реверсом.

Вот и все, самоделку можно испытывать. Автор колет на станке поленья, а также мнет разные железные детали. Проект можно считать успешно завершенным, надеюсь, самоделка была для вас полезной, и вы нашли для себя полезные мысли. Удачи и творческих вдохновений, если решите повторить подобное. Не забывайте делиться с нами своими идеями и самоделками.

Что можно сделать из двигателя от стиральной машины?

Иногда старая бытовая техника меняется на более совершенную и экономичную. Так случается и со стиральными машинами. Сегодня актуальны полностью автоматизированные модели этих бытовых устройств, производящие стирку практически без участия человека. А старые модели вряд ли можно продать, поэтому их чаще всего сдают в металлолом.

Та же участь ждёт и новые агрегаты, которые по какой-то причине сломались, но ремонтировать их нецелесообразно. Но не стоит спешить избавляться от стиральных машин с исправными электродвигателями. Из двигателей можно сделать много самодельных устройств для дома, дачи, гаража и собственного комфорта.

Что можно собрать?

Многое зависит от типа и класса электродвигателя, который станет для вас отправной точкой для задумок.

Если это мотор от старой модели, произведённой ещё в СССР, то наверняка он асинхронного типа, с двумя фазами, пусть не особо мощный, зато надёжный. Такой мотор можно приспособить под многие самоделки, которые найдут применение в быту.

Другой тип двигателей от старых «стиралок» – коллекторный. Эти двигатели могут работать как от постоянного, так и от переменного тока. Довольно скоростные модели, которые могут разгоняться до 15 тыс. об/мин. Обороты можно регулировать дополнительными устройствами.

Третий тип моторов носит название прямого бесколлекторного. Это современная группа электроприводов, не имеющих какого-то стандарта по своему оснащению. Но классы у них стандартные.

Ещё двигатели бывают либо с одной, либо с двумя скоростями. Эти варианты имеют строгую скоростную характеристику: 350 и 2800 об/мин.

Современные инверторные двигатели редко встречаются на свалках металлолома, но на них имеются довольно перспективные планы у любителей смастерить что-нибудь очень полезное для семьи, да ещё с электронным управлением.

А вот неполный список устройств, что вполне можно соорудить своими руками на основе рабочего электродвигателя от стиральной машины:

• генератор;
• точило (наждак);
• фрезерный станок;
• сверлильный станок;
• корморезка;
• электровелосипед;
• бетономешалка;
• электропила;
• вытяжка;
• компрессор.

Как подключить двигатель?

Одно дело – задумать сооружение полезного для хозяйства агрегата на основе электродвигателя от «стиралки», а другое – выполнить задуманное. Например, нужно знать, как подключить извлечённый из корпуса машинки двигатель к электрической сети. Давайте разбираться.

Итак, будем считать, что двигатель мы извлекли, установили на прочной ровной поверхности и закрепили, так как нам предстоит испытать его работоспособность. А это значит, что его нужно будет крутить без нагрузки. В таком случае он может развить высокую скорость – до 2800 об/мин и выше, что зависит от параметров мотора. При такой скорости, если корпус не закрепить, может что угодно произойти. Например, в результате критического дисбаланса и высокой вибрации двигателя возможно его значительное смещение и даже падение.

Но вернёмся к тому, что у нас мотор надёжно закреплён. Второй шаг – подключить его электрические выводы к электросети напряжением 220 В. А так как все бытовые приборы рассчитаны именно на 220 В, то с напряжением проблем нет. Проблема заключается в определении назначения проводов и правильном их подключении.

Для этого нам понадобится тестер (мультиметр).

В самой машинке двигатель подключается посредством клеммной колодки. К ней выведены все разъёмы проводов. В случае с двигателями, работающими на 2-х фазах, на клеммную колодку выводятся пары проводов:

• от статора двигателя;
• от коллектора;
• от тахогенератора.

На двигателях машинок старшего поколения нужно определиться с парами электрических выводов статора и коллектора (это можно и визуально понять), а также измерить тестером их сопротивление. Так можно выявить и как-то пометить рабочую и возбуждающую обмотки в каждой паре.

Если визуально – по цвету или направлению – выводы обмоток статора и коллектора невозможно идентифицировать, то их нужно прозвонить.

В электродвигателях современных моделей всё тем же тестером ещё определяются выводы с тахогенератора. Последние не будут участвовать в дальнейших действиях, но их следует удалить, чтобы не путать с выводами других устройств.

Измеряя сопротивление обмоток, определяют их назначение по полученным величинам:

• если сопротивление обмотки близко к 70 Ом, то это обмотки тахогенератора;
• при сопротивлении, близкому к 12 Ом, можно с уверенностью считать, что измеряемая обмотка является рабочей;
• возбуждающая обмотка по значению сопротивления всегда ниже рабочей (менее 12 Ом).

Далее займемся подключением проводов к домашней электрической сети.

Операция ответственная – при ошибке могут сгореть обмотки.

Для электрических подключений используем контактную колодку двигателя. Нам нужны только провода статора и ротора:

• сначала монтируем выводы на колодку – у каждого провода своё гнездо;
• один из выводов обмотки статора соединяем с проводом, идущим к щётке ротора, используя для этого изолированную перемычку между соответствующими гнёздами колодки;
• второй вывод обмотки статора и оставшуюся щётку ротора направляем с помощью 2-жильного кабеля с вилкой в электрическую сеть (розетку) 220 В.

Коллекторный двигатель должен сразу начать вращаться при подключении кабеля от двигателя в розетку. Для асинхронного – необходимо подключение в сеть через конденсатор.

А двигатели, работающие ранее в активаторных стиральных машинах, нуждаются для запуска в пусковом реле.

Этапы изготовления самоделок

Рассмотрим варианты самодельных устройств на основе двигателей от «стиралок».

Генератор

Смастерим генератор из асинхронного двигателя. Следующий алгоритм поможет в этом.

1. Разобрать электродвигатель и извлечь ротор.
2. На токарном станке снять выступающий над боковыми щёчками слой сердечника по всей окружности.
3. Теперь следует углубиться в слой сердечника на 5 мм для вставки неодимовых магнитов, которые нужно будет приобретать отдельно (32 магнита).
4. Сделать замеры длины окружности и ширины сердечника между боковыми щёчками ротора, а затем вырезать по этим размерам шаблон из жести. Он должен точно повторять поверхность сердечника.
5. Разметить на шаблоне места крепления магнитов. Они располагаются в 2 ряда, на один полюсный сектор – 8 магнитов по 4 магнита в ряду.
6. Далее приклеивается жестяной шаблон на ротор разметкой наружу.
7. Аккуратно суперклеем приклеиваются к шаблону все магниты.
8. Промежутки между магнитами заполняются холодной сваркой.
9. Поверхность сердечника шлифуется наждачной бумагой.
10. Тестером отыскивается вывод с рабочей обмотки (сопротивление её выше возбуждающей обмотки) – он будет нужен. Остальные провода – удалить.
11. Провода рабочей обмотки нужно направить через выпрямитель на контроллер, который нужно соединить с аккумулятором. Перед этим ротор вставить в статор и собрать электродвигатель (теперь он генератор).

Самодельный генератор готов осветить пару комнат в доме, если случится авария с электросетью, а также сможет обеспечить просмотр любимого сериала по телевизору.

Правда, просмотр сериала придётся проводить при свечах – мощность генератора не так велика, как хотелось бы.

Точило

Самым распространённым самодельным инструментом, смонтированным из двигателя СМ, является наждак (точило). Для этого необходимо закрепить двигатель на надежную опору, а на вал насадить наждачный круг. Лучшим вариантом закрепления наждака будет приварка к торцу вала трубы с нарезанной внутренней резьбой, равной по длине двойной толщине наждачного круга. При этом нельзя нарушить центровку этой самодельной муфты, иначе биение круга превысит допустимые пределы, которые и наточить не дадут, и подшипники разобьют.

Резьбу нарезать вразрез вращения круга, чтобы болт, удерживающий круг на валу, при работе не выкручивался, а затягивался. Круг крепится болтом с шайбой, проходящим через центральное отверстие и вкручивающимся во внутреннюю резьбу приваренной к валу муфты.

Самодельная бетономешалка

Для этого самодельного устройства, кроме двигателя, потребуется и сам бак агрегата, в котором происходила стирка. Подойдёт только стиральная машина круглой формы с активатором на дне бачка. Нужно будет снять активатор, а на его место приварить лопасти П-образной конфигурации, изготовленные из листового металла толщиной 4-5 мм. Лопасти привариваются под прямым углом к основанию. Для установки бетономешалки нужно смонтировать из уголка подвижную раму, и на неё навесить бак стиральной машины, ставшей удобной бетономешалкой.

Останется только подумать, как фиксировать бак в разных положениях.

Фрезер

Чтобы сделать фрезер, нужно выполнить несколько операций.

1. Двигатель извлекается и очищается от грязи и пыли.
2. Из фанеры смастерить по размерам двигателя коробку-стол из трёх сторон. Высота её должна равняться трём длинам двигателя. Дно коробки монтируется в 5 см от поверхности пола. В крышке заранее прорезаются отверстия для охлаждения двигателя.
3. Вся конструкция укрепляется уголками на саморезах.
4. Установить цангу на вал двигателя через переходник. Она предназначается для крепления фрез.
5. Со стороны задней стенки монтируются из труб 2 стойки, которые будут служить в качестве подъёмника, чтобы была возможность регулировать вылет инструмента. На стойках крепится двигатель, а роль подъёмного механизма будет выполнять резьбовая шпилька, установленная под дно двигателя и упирающаяся нижним своим концом в гайку на поверхности дна коробки.
6. На шпильку жёстко крепится поворотное колесо.
7. Конструкция завершается установкой амортизационных пружин, нужных для облегчения подъёма двигателя и гашения его колебаний.
8. В схему двигателя необходимо включить регулятор оборотов. Произвести изоляцию всех электрических контактов.

Как самостоятельно сделать генератор из асинхронного двигателя?

Генератор асинхронного или индукционного типа представляет собой особую разновидность устройств, использующую переменный ток и имеющую способность воспроизведения электроэнергии. Главной особенностью является совершение довольно быстрых поворотов, которые делает ротор, по скорости вращения этого элемента он в значительной степени превосходит синхронную разновидность.

Одним из главных преимуществ является возможность использования данного устройства без существенных преобразований схемы или длительного настраивания.

Однофазную разновидность индукционного генератора можно подключить путем подачи на него необходимого напряжения, для этого потребуется подсоединение его к источнику питания. Однако, ряд моделей производит самовозбуждение, эта способность позволяет им функционировать в режиме, независимом от каких-либо внешних источников.

Осуществляется это благодаря последовательному приведению конденсаторов в рабочее состояние.

Схема генератора из асинхронного двигателя

схема генератора на базе асинхронного двигателя

В фактически любой машине электрического типа, сконструированной по типу генератора, имеются 2 разные активные обмотки, без которых невозможно функционирование устройства:

1. Обмотка возбуждения, которая находится на специальном якоре.
2. Статорная обмотка, которая отвечает за образование электрического тока, данный процесс происходит внутри нее.

Для того, чтобы наглядно представить и точнее понять все процессы, происходящие во время функционирования генератора, наиболее оптимальным вариантом будет подробнее рассмотреть схему его работы:

1. Напряжение, которое подается от аккумулятора или любого иного источника, создает магнитное поле в якорной обмотке.
2. Вращение элементов устройства вместе с магнитным полем можно реализовать разными способами, в том числе и вручную.
3. Магнитное поле, вращающееся с определенной скоростью, порождает электромагнитную индукцию, благодаря чему в обмотке появляется электрический ток.
4. Подавляющее большинство используемых на сегодняшний день схем не имеет возможностей для обеспечения якорной обмотки напряжением, это связано с наличием в конструкции короткозамкнутого ротора. Поэтому, вне зависимости от скорости и времени вращения вала, питающие клеммы устройства все равно будут обесточены.

Устройство генератора

Перед тем, как предпринимать какие-либо действия по переделыванию асинхронного двигателя в генератор, необходимо понять устройство данной машины, которое выглядит следующим образом:

1. Статор, который оснащен сетевой обмоткой с 3 фазами, размещенной по его рабочей поверхности.
2. Обмотка организована таким образом, что напоминает по своей форме звезду: 3 начальных элемента соединяются между собой, а 3 противоположных стороны соединены с контактными кольцами, которые не имеют никаких точек соприкосновений между собой.
3. Контактные кольца имеют надежный крепеж к валу ротора.
4. В конструкции имеются специальные щетки, которые не совершают никаких самостоятельных движений, но способствуют включению реостата с тремя фазами. Это позволяет осуществлять изменение параметров сопротивления обмотки, находящейся на роторе.
5. Нередко, во внутреннем устройстве присутствует такой элемент, как автоматический короткозамыкатель, необходимый для того, чтобы закоротить обмотку и остановить реостат, находящийся в рабочем состоянии.
6. Еще одним дополнительным элементом устройства генератора может являться специальное приспособление, которое разводит щетки и контактные кольца в тот момент, когда они проходят стадию замыкания. Подобная мера способствует значительному уменьшению потерь, отводимых на трение.

Изготовление генератора из двигателя

Фактически, любой асинхронный электродвигатель можно собственными руками переделать в устройство, функционирующее по типу генератора, который затем допускается использовать в быту. Для этой цели может подойти даже двигатель, взятый из стиральной машинки старого образца или любого иного бытового оборудования.

Чтобы данный процесс был благополучно реализован, рекомендуется придерживаться следующего алгоритма действий:

1. Снять слой сердечника двигателя, благодаря чему будет образовано углубление в его структуре. Осуществить это можно на токарном станке, рекомендуется снять 2 мм. по всему сердечнику и проделать дополнительные отверстия с глубиной около 5 мм.
2. Снять размеры с полученного ротора, после чего из жестяного материала изготовить шаблон в виде полосы, который будет соответствовать габаритам устройства.
3. Установить в образовавшемся свободном пространстве неодимовые магниты, которые необходимо заранее приобрести. На каждый полюс потребуется не менее 8 магнитных элементов.
4. Фиксацию магнитов можно осуществить при помощи универсального суперклея, но необходимо учитывать, что при приближении к поверхности ротора они будут менять свое положение, поэтому их необходимо крепко удерживать руками пока каждый элемент не приклеится. Дополнительно рекомендуется использовать во время этого процесса защитные очки, чтобы избежать попадания брызг клея в глаза.
5. Обернуть ротор обычной бумагой и скотчем, который потребуется для ее фиксации.
6. Торцовую часть ротора залепить пластилином, что обеспечит герметизацию устройства.
7. После совершенных действий необходимо произвести обработку свободных полостей, между магнитными элементами. Для этого оставшееся между магнитами свободное пространство необходимо залить эпоксидной смолой. Удобнее всего будет прорезать специальное отверстие в оболочке, преобразовать его в горлышко и залепить границы при помощи пластилина. Внутрь можно заливать смолу.
8. Дождаться полного застывания залитой смолы, после чего защитную бумажную оболочку можно устранить.
9. Ротор необходимо зафиксировать при помощи станка или тисков, чтобы можно было провести его обработку, которая заключается в шлифовании поверхности. Для этих целей можно использовать наждачную бумагу со средним параметром зернистости.
10. Определить состояние и предназначение проводов, выходящих из двигателя. Двое должны вести к рабочей обмотке, остальные можно обрезать, чтобы не запутаться в дальнейшем.
11. Иногда процесс вращения осуществляется довольно плохо, чаще всего причиной являются старые износившиеся и тугие подшипники, в таком случае их можно заменить новыми.
12. Выпрямитель для генератора можно собрать из специальных кремниевых диодов, которые предназначены именно для этих целей. Такж,е потребуется контроллер для зарядки, подходят фактически все современные модели.

После совершения всех названных действий, процесс можно считать завершенным, асинхронный двигатель был преобразован в генератор такого же типа.

Оценка уровня эффективности – выгодно ли это?

Генерация электрического тока электродвигателем вполне реальна и реализуема на практике, основной вопрос заключается в том, насколько это выгодно?

Сравнение осуществляется в первую очередь с синхронной разновидностью аналогичного устройства, в котором отсутствует электрическая цепь возбуждения, но несмотря на этот факт, его устройство и конструкция не являются более простыми.

Обуславливается это наличием конденсаторной батареи, являющейся крайне сложным в техническом плане элементом, который отсутствует у асинхронного генератора.

Основное преимущество асинхронного устройства заключается в том, что имеющиеся в наличии конденсаторы не требуют какого-либо обслуживания, поскольку вся энергия передается от магнитного поля ротора и тока, который вырабатывается в ходе функционирования генератора.

Создаваемый во время работы электрический ток фактически не имеет высших гармоник, что является еще одним значимым преимуществом.

Иных плюсов, кроме названных, асинхронные устройства не имеют, но зато обладают рядом существенных недостатков:

1. В ходе их функционирования отсутствует возможность по обеспечению номинальных промышленных параметров электрического тока, который вырабатывается генератором.
2. Высокая степень чувствительности даже к малейшим перепадам параметров рабочих нагрузок.
3. При превышении параметров допустимых нагрузок на генератор, будет зафиксирована нехватка электричества, после чего подзарядка станет невозможной и процесс генерации будет остановлен. Для устранения этого недостатка, часто используют батареи со значительной емкостью, которые имеют особенность изменять свой объем в зависимости от величины оказываемых нагрузок.

Электрический ток, который вырабатывается асинхронным генератором, подвержен частым изменениям, природа которых неизвестна, она носит случайный характер и никак не объясняется научными доводами.

Функционирование асинхронного двигателя как генератора

В соответствии с принципами, по которым функционируют все подобные машины, работа асинхронного двигателя после преобразования в генератор происходит следующим образом:

1. После подключения конденсаторов к зажимам, на обмотке статоров происходит ряд процессов. В частности, в обмотке начинается движение опережающего тока, который создает эффект намагничивания.
2. Только при соответствии конденсаторов параметрам необходимой емкости, происходит самовозбуждение устройства. Это способствует возникновению симметричной системы напряжения с 3 фазами на статорной обмотке.
3. Значение итогового напряжения будет зависеть от технических возможностей используемой машины, а также от возможностей используемых конденсаторов.

Благодаря описанным действиям происходит процесс преобразования асинхронного двигателя короткозамкнутого типа в генератор с подобными характеристиками.

Применение

В быту и на производстве такие генераторы широко применяются в различных сферах и областях, но наиболее востребованы они для выполнения следующих функций:

1. Использование в качестве двигателей для ветряных электростанций, это одна из наиболее популярных функций. Многие люди самостоятельно изготавливают асинхронные генераторы для задействования их в этих целях.
2. Работа в качестве ГЭС с небольшой выработкой.
3. Обеспечение питанием и электроэнергией городской квартиры, частного загородного дома или отдельного бытового оборудования.
4. Выполнение основных функций сварочного генератора.
5. Бесперебойное оснащение переменным током отдельных потребителей.

Советы по изготовлению и эксплуатации

Необходимо обладать определенными навыками и знаниями не только по изготовлению, но и по эксплуатации подобных машин, помочь в этом могут следующие советы:

1. Любая разновидность асинхронных генераторов вне зависимости от сферы, в которой они применяются, является опасным устройством, по этой причине рекомендуется провести его изоляцию.
2. В процессе изготовления устройства необходимо продумать монтаж измерительных приборов, поскольку потребуется получение данных о его функционировании и рабочих параметрах.
3. Наличие специальных кнопок, с помощью которых можно управлять устройством, в значительной степени облегчает процесс эксплуатации.
4. Заземление является обязательным требованием, которое необходимо реализовать до момента эксплуатации генератора.
5. Во время работы, КПД асинхронного устройства может периодически снижаться на 30-50%, побороть возникновение этой проблемы не представляется возможным, поскольку этот процесс является неотъемлемой частью преобразования энергии.

Особенности применения асинхронных электродвигателей для электроприводов станков с ЧПУ

Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором – одни из наиболее распространенных двигателей переменного тока. В приводах различных узлов в основном исполь­зуют трехфазные асинхронные электродвигатели, которые подключают к трехфазной промышленной сети переменного тока. Ток, проходящий по обмоткам ста­тора, создает вращающееся магнитное поле. Вра­щаясь вокруг ротора, магнитное поле пересекает проводники его обмотки, наводит в них ЭДС. Соответственно в коротко-замкнутом роторе начинает протекать ток. При взаимодействии тока ротора с вращаю­щимся магнитным полем статора появляются силы (потокосцепление статора и ротора), заставляющие ротор двигаться вслед за магнитными полем. Создающийся вра­щающий электромагнитный момент пропорционален магнитному по­току поля статора и току ротора.

Асинхронные машины общепромышленного применения

ЭДС и частота в обмотке ротора зависят от скорости пересечения вращающим полем проводника об­мотки ротора, т. е. от разности частоты вращения поля nо и ротора n_р. Чем больше разность (n — n_р), тем большая индуцируется э.д.с. и тем выше ее частота изменения. Следовательно, необходимым усло­вием для возникновения в асинхронном двигателе вращающего момента является неравенство (асинхронность) частот вращения n и n_р Именно поэтому двигатель и называется асинхронным (не син­хронным). Разность частоты вращения поля статора и ротора характеризуется коэффициентом скольжения s = (n — n_р) /n.

Если асинхронная машина нормального исполнения, то при номи­нальном режиме работы скольжение должно быть в промежутке 0,01—0,1. С появле­нием нагрузки на валу двигателя оно повышается, что вызывает увеличение тока в обмотке ротора, а следовательно, и электромаг­нитного момента. Чем ниже величина скольжения, тем экономичнее работает двигатель. Вращающееся поле, которое создает обмотка статора, может быть двухполюсным, четырехполюсным и т. д. Число пар полюсов – определяют при проектировании обмотки статора. При одной и той же частоте тока в обмотке статора многополюсное поле будет вращаться медленнее, пропорционально числу пар полюсов, что часто используется при ступенчатом регу­лировании частоты вращения.

Важными эксплуатационными характеристиками асинхронных машин, работающих в приводах главного движения станков, являются их максимальная перегрузочная способность и кратность пускового момента (отношение максимального момента к номинальному).

Перегрузочной способностью К_м называют отношение максималь­ного момента М_тах,, развиваемого двигателем, к номинальному М_н. Это отношение составляет обычно К_и = М_тах/М_н = 1,8 — 2,5. Мо­мент, развиваемый двигателем при пуске (n_р= 0), называется пус­ковым моментом.

Отношение пускового момента к номинальному называют крат­ностью пускового момента К_п = М_пуск/М_н. Кратность пускового момента составляет 1,1 —1,8.

Чем выше перегрузочная способность К_м, тем выше способность двигателя к перегрузкам. Больший пусковой момент Кп соответ­ствует двигателям со значительным моментом нагрузки на валу.

Пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором со­провождается довольно большим скачком пускового тока. Он иногда может в семь-десять раз превышать номинальный. Обычно двигатели малой мощности пускают прямым пуском.К числу таких двигателей относятся и двигатели приводов металлорежущих станков. Пуск мощных асинхронных приводов сопровождается большой просадкой напряжения, поэтому их пуск производят через различные пусковые устройства или пускают на холостом ходу.В некоторых механизмах иногда требуется плав­ный разгон двигателя. В этом случае наиболее эффективен пуск с помощью тиристорного блока управления, позволяющего плавно уве­личивать частоту питающего напряжения.

Скорость вращения асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором как правило регулируют либо изменением числа пар полюсов, либо изменяют частоту и величину питающего напряжения на статоре машины. Первый способ позволяет довольно просто осуществить лишь ступенчатое регулирование, причем чем больше число пар полюсов обмотки, тем ниже частота вращения. При втором способе достигается плавность регулирования в широком диапазоне, но тре­буются специальные сложные и дорогостоящие электронные системы управления.

На станках применяют в основном общепромышленные асинхрон­ные двигатели единых серий 4А и АИ (рис. 2.4).

Диапазон мощности выпускаемых двигателей единых серий пол­ностью обеспечивает все потребности станкостроения. В состав этих серий также входят асинхронные двигатели специального исполнения: с повышенной точности по установочным раз мерам; со встроенным электромагнитным тормозом; с повышенным пусковым моментом.

В маркировке асинхронного двигателя указывается его конструк­тивное исполнение, материал подшипниковых щитов и станины, высота оси вращения, установочные размеры, число пар полюсов и климатическое исполнение. Например, 4А80А2УЗ — асинхронный электродвигатель четвертой серии (4А). Тип исполнения — закры­тое (А), высота оси вращения 80 мм, количество пар полюсов — два (2) исполнение для умеренного климата (УЗ).

Во многих станках для подачи масла и охлаждающих жидкостей широко применяются электронасосы серий П и ПА, объединяющие в едином корпусе центробежный насос и нерегулируемый приводной асинхронный двигатель. Мощность и соответственно габаритные раз­меры электронасосов зависят от количества жидкости, подаваемой в единицу времени. Обычно их мощность составляет 0,1—0,6 кВт.

Электрошпиндели

К асинхронным электродвигателям относятся также широко

Рис.2.5. Электрошптндель

где: 1 — вал, 2 — ротор, 3 — подшипники, 4 — отверстие для подвода воздуха, 5 — трубка, 6 — воздушная камера, 7, 8, 9 — воздушные каналы, 10 — штуцер, 11 — подпятник, 12 — канал отработанного воздуха.

используемые в шлифовальных станках электрошпиндели. Элек­трошпиндель представляет собой встроенный асинхронный электродвигатель, на валу которого без промежуточных передач закреплен шлифовальный круг. Частота вращения электрошпинделей составляет 13 000—14 000 об/мин и выше. Столь высокая частота вращения достигается путем питания статорной обмотки токами высокой частоты. Поэтому электрошпиндели управляются специаль­ными устройствами, преобразующими токи промышленной частоты (чаще всего 50 Гц) в токи высокой частоты (до 1000—2000 Гц).

Одним из наиболее важных узлов, ограничивающих допустимую частоту вращения шпинделя, являются опоры, в которых он враща­ется. В настоящее время применяют опоры обычно трех видов: гидравлические, шариковые и воздушные. Наименьшими потерями и наибольшей долговечностью обладают электрошпиндели на воздушных опорах. На рис. 2.5 изображен разрез такого электрошпинделя.

Вал 1 встроенного электродвигателя вращается в подшипниках 3 с воздушной смазкой. Между торцом вала и подпятником 11 созда­ется воздушная подушка. Подшипники 3, состоящие из латунных вставок и графитовых вкладышей, вклеены в передний и задний щиты корпуса электрошпинделя. Через штуцер 10 и каналы 9, 7 воз­дух подается в камеру 6, откуда поступает в смазываемый зазор между вращающейся и неподвижной поверхностями. К переднему подшипнику воздух подводится через трубку 5 и отверстие 4. Отра­ботанный воздух отводится по каналу 12. Для нормального безаварийного пуска электрошпинделя, в него подают воздух, для образования воздушной подушки между вкладышами и шпинделем. Данные подушки предназначены для устранения трение и уменьшения износа подшипников при пуске, создают также плавность вра­щения шпинделя.

В качестве преобразователей частоты для питания высокоскорост­ных двигателей электрошпинделей применяют как электромашинные (серии ГИС), так и электронные статические преобразователи час­тоты.

В связи с прогрессом в области создания электронных преобра­зователей частоты асинхронные электродвигатели находят приме­нение не только в главных приводах, но и благодаря возможности плавного регулирования их частоты вращения в широких пределах в приводах подач современных металлорежущих станков.