Типи електроприводів токарних верстатів.

Використання електродвигунів. Швидкість обробки деталей на металорі –

зальних верстатах не повинна залежати від випадкових короткочасних змін навантаження. Тому електродвигуни вер­статів повинні мати жорстку меха –

нічну характеристику. Цей чинник і зумовив широке використання для не регульованих елек­троприводів одношвидкісних двигунів змінного струму з короткозамкнутим ротором, а для регульованих електроприводів з малим діапазоном регулювання - асинхронних багатошвидкісних двигунів загально- промислового виконання.

 У тому випадку, коли необхідний широкий діапазон регулювання швидкості, застосо­вуються двигуни постійного струму паралельного збудження загаль –

но промислових або спеціальних серій для металообробних верстатів, таких, наприклад, як серія ПБСТ або ПСТ,високомоментна серія ПБВ для механізмів подач.

Спеціальні серії двигунів мають меншу (порівняно із загально промисло –

вими) електроме­ханічну сталу часу якоря, що дозволяє повніше використо –

вува­ти можливості безінерційних тиристорних перетворювачів для створення високоточних малоінерційних систем керування; вони містять вбудовані тахогенератори, а деякі мають високомоментні вбудовані гальма і датчики положення (сельсини).

Щоб знати про можливості, що мають спеціальні двигуни, роз­глянемо деякі

з них. Так, двигуни ПБСТ за конструкцією закри­того виконання без обдуву дозволяють одержати діапазон ре­гулювання швидкості обертання 200: 1 (регулюванням напруги, що підводиться до якоря і потоком збудження).

Під час проектування схем керування і вибору способу керу­вання швидкістю обертання електродвигунів верстатних ме­ханізмів необхідно враховувати характер їх навантаження. Як правило, всі головні (шпиндельні) приводи, окрім приводів стру­гальних, шліфувальних і важких карусельних верстатів, виходя­чи з умови якнайкращого (максимального) використання двигунів. вимагають регулювання швидкості з постійною потужністю, ос­кільки зі зростанням швидкості необхідно зменшувати зусилля (момент) різання. Цій умові, як відомо, відповідає регулювання швидкості обертання зміною потоку збудження приводного двигуна. В да­ному випадку з Ф = var, нехтуючи погіршенням охолоджування, для двигунів постійного струму напруга і струм залишаються постійними, тобто U = соп st, І = соп st, а, отже, і потужність буде постійною (Р = соп st).  

Для двигунів змінного струму, нехтуючи змінами со s j і ККД, повинна виконуватися умова U × a = соп st, де U   і а - фазні напруги та число паралель –

них гілок обмотки.

Для приводів переміщення супортів, столів і поперечин, наван­таження визначається повністю або у значній мірі силами тертя, а не зусиллями різання. Тоді, приймаючи ці сили, у відомих межах зміни швидкості меха –

нізмів, постійними, необхідна потужність двигуна буде пропорційна до його швидкості обертання, тобто ці механізми вимагають регулювання швидкості обертання двигу­на з постійним моментом, що розвиває двигун.

Виходячи з умови максимального використання двигунів, ана­логічні вимоги ставляться і при регулюванні швидкості подачі фрезерних і шліфувальних верстатів, а також для обертання об­роблюваного виробу на круглошліфувальних верстатах.

Крім того, для головних приводів карусельних верстатів також потрібне регулювання швидкості з постійним моментом, що пояснюється добрими пусковими і галь­мівними якостями цих приводів при подоланні великих сил тертя.

Регулювання швидкості механізмів з постійним моментом, що розвиває двигун постійного струму, здійснюється зміною напру­ги, що підводиться до виконавчого двигуна, оскільки в цьому випадку, нехтуючи погіршенням охолоджування, з U = var, не­змінних струмом і потоком (I = соп st і Ф = соп st, незмінним буде і момент М = c_м × І × Ф = соп st.

                                                     

Незалежно від того, як здійснюється регулювання швидкості механізмів металорізальних верстатів, однією з основних вимог, ідо пред'являються до систем керування їх електроприводами, є вимога забезпечення високої жорсткості механічних характери­стик двигунів у всьому діапазоні регулю –

вання швидкості обер­тання. Щоб виконати цю вимогу, в схемах керування вводяться зворотні зв'язки.