En la vida cotidiana, los servicios públicos, en cualquier producción, los motores eléctricos son parte integral: bombas, acondicionadores de aire, ventiladores, etc. Por lo tanto, es importante conocer los tipos de motores eléctricos más comunes.
Un motor eléctrico es una máquina que convierte la energía eléctrica en energía mecánica. Esto genera calor, que es un efecto secundario.
Video: Clasificación de motores eléctricos.
Todos los motores eléctricos se pueden dividir en dos grandes grupos:
- motores de corriente continua
- Motor electrico corriente alterna.
Los motores eléctricos alimentados por corriente alterna se denominan motores de corriente alterna, los cuales tienen dos variedades:
- Sincrónico- estos son aquellos en los que el rotor y el campo magnético de la tensión de alimentación giran sincrónicamente.
- Asincrónico. Se diferencian en la frecuencia de rotación del rotor de la frecuencia creada por la tensión de alimentación del campo magnético. Son multifásicos, así como monofásicos, bifásicos y trifásicos.
- Los motores paso a paso se distinguen por el hecho de que tienen un número finito de posiciones de rotor. La posición fija del rotor se produce debido al suministro de energía a un devanado determinado. Al eliminar el voltaje de un devanado y transferirlo a otro, se realiza una transición a otra posición.
Los motores de corriente continua son aquellos que son alimentados por corriente continua. Se dividen en:
Colector también, según el tipo de excitación, existen varios tipos:
- Emocionado por los imanes permanentes.
- Con conexión en paralelo de los devanados de conexión y del inducido.
- Con conexión en serie de armadura y devanados.
- Con su conexión mixta.
Sección transversal de un motor DC. Colector con cepillos - derecho
Qué motores eléctricos están incluidos en el grupo "Motores de corriente continua"
Como ya se mencionó, los motores de corriente continua forman un grupo que incluye motores de colector y sin escobillas, los cuales se fabrican en forma de un sistema cerrado, que incluye un sensor de posición del rotor, un sistema de control y un convertidor de semiconductores de potencia. Principio de funcionamiento motores sin escobillas similar al principio de funcionamiento de los motores asíncronos. Instálelos en electrodomésticos, como ventiladores.
¿Qué es un motor colector?
La longitud del motor de CC depende de la clase. Por ejemplo, si estamos hablando de un motor de clase 400, su longitud será de 40 mm. La diferencia entre los motores eléctricos de colector y sus contrapartes sin escobillas es la facilidad de fabricación y operación, por lo tanto, su costo será menor. Su característica es la presencia de un conjunto de cepillos y colectores, con la ayuda de los cuales el circuito del rotor está conectado a los circuitos ubicados en la parte estacionaria del motor. Consiste en contactos ubicados en el rotor: un colector y cepillos presionados contra él, ubicados fuera del rotor.
Rotor
Estos motores eléctricos se utilizan en juguetes controlados por radio: al aplicar voltaje a los contactos de dicho motor desde una fuente de CC (la misma batería), el eje se pone en movimiento. Y para cambiar su sentido de giro, basta con cambiar la polaridad de la tensión de alimentación suministrada. Peso ligero y dimensiones precio bajo y la posibilidad de restaurar el mecanismo cepillo-colector hacen de estos motores los más utilizados en modelos de presupuesto, a pesar de que es significativamente inferior en confiabilidad al sin escobillas, ya que no se excluyen las chispas, es decir. calentamiento excesivo de los contactos móviles y sus desgaste rápido cuando se exponen al polvo, la suciedad o la humedad.
Como regla general, se aplica una marca que indica el número de revoluciones del motor eléctrico del colector: cuanto más pequeño es, mayor es la velocidad de rotación del eje. Por cierto, es muy suavemente ajustable. Pero también hay motores de alta velocidad de este tipo, no inferiores a los sin escobillas.
Ventajas y desventajas de los motores sin escobillas
A diferencia de los descritos, para estos motores eléctricos la parte móvil es un estator con imán permanente (carcasa), y el rotor con devanado trifásico es estacionario.
Las desventajas de estos motores de CC incluyen un ajuste menos suave de la velocidad del eje, pero pueden obtener la velocidad máxima en una fracción de segundo.
El motor sin escobillas se coloca en una caja cerrada, por lo que es más confiable cuando condiciones adversas operación, es decir no le teme al polvo ni a la humedad. Además, su fiabilidad se ve incrementada por la ausencia de escobillas, al igual que la velocidad a la que gira el eje. Al mismo tiempo, el diseño del motor es más complejo, por lo que no puede ser barato. Su costo en comparación con el colector es el doble.
Por lo tanto, un motor colector que funciona con corriente alterna y continua es versátil, confiable, pero más costoso. Es más ligero y más pequeño que un motor de CA de la misma potencia.
Dado que los motores de CA alimentados por 50 Hz (fuente de alimentación comercial) no permiten frecuencias altas(por encima de 3000 rpm), si es necesario, utilice un motor colector.
Mientras tanto, su recurso es menor que el de los motores de CA asíncronos, lo que depende de la condición de los rodamientos y el aislamiento de los devanados.
Cómo funciona un motor síncrono
Las máquinas síncronas se utilizan a menudo como generadores. Trabaja sincronizado con la frecuencia de la red, por lo que es con inversor y sensor de posición del rotor, es un análogo electrónico colector de motor electrico corriente continua.
La estructura de un motor síncrono.
Propiedades
Estos motores no son mecanismos de arranque automático, sino que requieren una influencia externa para aumentar la velocidad. Encontraron aplicación en compresores, bombas, máquinas laminadoras y equipos similares, velocidad de trabajo que no supera las quinientas revoluciones por minuto, pero se requiere un aumento de potencia. Son de tamaño bastante grande, tienen un peso "decente" y un precio elevado.
Correr motor sincrónico se puede hacer de varias formas:
- Usando fuente externa actual.
- El inicio es asíncrono.
En el primer caso, con la ayuda de un motor auxiliar, que puede ser un motor eléctrico de corriente continua o un motor de inducción trifásico. Inicialmente, no se suministra corriente CC al motor. Comienza a girar, alcanzando casi la velocidad sincrónica. En este punto, se aplica corriente continua. Después de cerrar el campo magnético, se rompe la conexión con el motor auxiliar.
En la segunda opción, es necesario instalar un devanado adicional en cortocircuito en las piezas polares del rotor, atravesando el cual el campo magnético giratorio induce corrientes en él. Ellos, interactuando con el campo del estator, giran el rotor. Hasta que alcanza la velocidad síncrona. A partir de este momento, el par y la EMF disminuyen, el campo magnético se cierra, anulando el par.
Estos motores eléctricos son menos sensibles que los asíncronos a las fluctuaciones de tensión, tienen una gran capacidad de sobrecarga, mantienen invariable la velocidad bajo cualquier carga sobre el eje.
Motor eléctrico monofásico: dispositivo y principio de funcionamiento.
Después del arranque, utilizando solo un devanado del estator (fase) y sin necesidad de un convertidor privado, un motor eléctrico que funciona desde una red de corriente alterna monofásica es asíncrono o monofásico.
Un motor eléctrico monofásico tiene una parte giratoria, el rotor y una parte estacionaria, el estator, que crea el campo magnético necesario para la rotación del rotor.
De los dos devanados ubicados en el núcleo del estator entre sí en un ángulo de 90 grados, el de trabajo ocupa 2/3 de las ranuras. Otro devanado, que representa 1/3 de las ranuras, se denomina arranque (auxiliar).
El rotor también es un devanado cortocircuitado. Sus varillas de aluminio o cobre están cerradas en los extremos con un anillo y el espacio entre ellas está lleno de aleación de aluminio. El rotor se puede fabricar en forma de cilindro hueco ferromagnético o no magnético.
Un motor eléctrico monofásico, cuya potencia puede ser de decenas de vatios a decenas de kilovatios, se utiliza en electrodomésticos, se instala en máquinas para trabajar la madera, en transportadores, en compresores y bombas. Su ventaja es la posibilidad de usarlos en habitaciones donde no hay red trifásica. Por diseño, no se diferencian mucho de los motores eléctricos asíncronos trifásicos.
9000rpm
Dicen que es lo más coche genial en Historia Lexus. Y que su sucesor está obligado a saltar por las nubes, para no avergonzar al legado. Dicen que el sonido de su motor puede escucharse en lugar de música y reconocerse instantáneamente incluso a un kilómetro de distancia. Estos epítetos entusiastas de los fanáticos se refieren al LFA, el primer superdeportivo completo de Lexus.
Dinámica Lexus LFA quizás no lo más destacado: aceleración a 100 km/h en 3,7 segundos, velocidad máxima- 326 km/h. Pero el automóvil en su corta vida ha establecido muchos récords en las pistas (por ejemplo, en Nurburgring) y ha "enganchado" a muchos rivales eminentes en batallas de resistencia. Pero la brillante vida del LFA fue corta: en dos años solo se fabricaron 500 coches. No es de extrañar que los fans estén tan emocionados por la secuela...
El automóvil se construyó de acuerdo con los cánones familiares: más aluminio (35%), más carbono (65%) ... Pero el motor ensamblado a mano resultó ser único. Codiseñado con Yamaha, el V10 de 4.8 litros, con su inusual ángulo de inclinación de 72 grados, era más pequeño que un V8 convencional y pesaba menos que un V6 típico. Pistones forjados, bielas, válvulas y silenciador de titanio, mariposa individual para cada cilindro, 560 hp. - ¡y el "techo" a 9000 rpm! Además, los ingenieros japoneses también ajustaron por separado la "voz" del motor, para que fuera como la de los autos de Fórmula 1. Y resultó: ¡a altas velocidades, el LFA grita de una manera puramente formulada!
Porsche 911 (991) GT3
Porsche 918 Spyder
9000rpm
9150 rpm
EN gran familia Porsche, encontrará varios modelos cuyos motores parecen estar a punto de volverse locos por su propia velocidad. El primero es el 911 (991) GT3, producido desde 2013. El bóxer de seis cilindros con un volumen de 3,8 litros produce 475 hp. y gira hasta 9000 rpm, gracias a las bielas de titanio casi ingrávidas y los pistones forjados. Solo por los pernos de baja calidad de estas mismas bielas, 785 autos cayeron bajo la compañía revocable. Pero cada nube tiene un resquicio de esperanza: la compañía no se molestó en reemplazar los pernos, ¡y simplemente puso nuevos motores en los autos deportivos!
noviembre de 2013 a junio de 2015 año Porsche produjo 918 Spyders con una tirada de 918 piezas, cada una con un costo inferior al millón de euros. Pero, como comprenderá, la empresa no tuvo problemas con las ventas.
El segundo modelo, denominado 918 Spyder, ya es híbrido, trimotor y aún más loco. El "corazón" del Porsche más mismísimo de la historia es un V8 atmosférico de 4.6 litros con un retorno de 608 caballos de fuerza y "corte" a 9150 rpm! Y cada eje aquí, además, gira su propio motor eléctrico. En total, resultó 887 hp. y 1280 Nm de empuje (esto es más que el más potente LaFerrari), aceleración a 100 km/h en 2,5 segundos y una velocidad máxima de 351 km/h. Bueno, entonces, un minuto de jactancia irresistible: ¡nosotros mismos logramos probar el potencial de este monstruo! puede leer la versión de texto de la prueba de manejo y, a continuación, publicamos el video de AutoVesti para TV.
ferrari la ferrari
9250rpm
El ya legendario LaFerrari definitivamente merece el título del Ferrari más loco. La más poderosa. El más avanzado. Y el primer modelo híbrido en la historia de la empresa. De tal blasfemia (poder de intercambio energia limpia¡HIELO atmosférico en un cruce entre una diosa y un carrito de golf eléctrico!) él mismo Enzo Ferrari probablemente se revolcó en su tumba. Y al mismo tiempo, LaFerrari combinó lo difícil de combinar.
Solo 499 afortunados pudieron comprar un LaFerrari, pagando más de un millón de dólares por él.
Moldeado casi en su totalidad a partir de fibra de carbono y equipado con frenos cerámicos de carbono, resultó ser ligero y aireado: solo 1,2 toneladas de peso en seco. aerodinámica activa, suspensión activa, “diff” trasero activo… Y más de un motor activo de 800 caballos que puede girar hasta 9250 rpm. ¡Pero este no es un tipo de motor con una leva, sino un V12 atmosférico fuerte con un volumen de 6.2 litros! Además de un motor eléctrico de 163 caballos de fuerza integrado en el "robot" de 7 velocidades. A la salida - 350 km/h "velocidad máxima" y aceleración a 100 km/h en unos 2,5 segundos. Y el LaFerrari no solo enloquece, sigue sonando tan loco como debería hacerlo un Ferrari. Si el viejo Enzo hubiera escuchado y probado, habría perdonado y enorgullecido...
10.000 rpm
Honda se comió al perro con motores "retorcidos", ¡gracias a su herencia de motocicletas! Muchos de ustedes probablemente recuerden el loco roadster S2000 con un motor atmosférico de 2 litros que producía 240 hp. y girando hasta casi 9000 rpm. Pero, ¿quién recuerda al antepasado ideológico de esta máquina?
El Honda S800 se fabricó entre 1966 y 1970, fabricándose 11.536 unidades.
Su nombre era S800. Ligero, elegante y deportivo roadster o cupé de dos asientos. Cuatro cilindros, un volumen de trabajo de solo 0,8 litros. El motor entregaba solo 70 hp, pero primero, con él, el S800 se convirtió en el primer Honda, que aceleró a 160 km / h. Y en ese momento era el automóvil de producción más rápido del mundo con un motor de hasta 1 litro. ¡Y el motor en sí aceleró a 10,000 rpm, e incluso con ese sonido! Es curioso que, al mismo tiempo, los primeros S800 todavía se combinaran muy avanzados en esos años. suspensión independiente en un círculo - y transmisión por cadena ruedas motrices traseras. También una herencia de motocicletas ...
coches con más motores de alta velocidad en el mundo. Estos 25 modelos de automóviles no son inferiores a las motocicletas en un parámetro muy peculiar: la velocidad de rotación. cigüeñal motor encendido velocidad máxima. ¿Qué son estos coches que garantizan altas revoluciones y buen sonido? Si aquí están:
Mazda MX-5
El motor MX-5 acelera a velocidades vertiginosas. Es cierto que debe tenerse en cuenta que entre los competidores es el menos ágil.
131l. Con. a 7.000 rpm. motor mazda MX-5 - (serie de 4 cilindros, 1496 cc, 131 hp).
loto évora
V6, 3.456 cc cm, 436 l. s.- 7.000 rpm. Lotus es conocido por sus motores de alta velocidad, sobre todo por la historia de la compañía en las carreras de Fórmula Uno.
renaultClio
Renault Clio 16V Gordini R. S. (cuatro cilindros en línea, 1998 cc y 201 cv). El pequeño francés hace 7.100 rpm.
Porsche 911
Carrera S (991.1, boxer de seis cilindros, 3.800 cc, 400 CV). El deportista noble puede rotar cigüeñal máximo 7.400 veces por minuto.
Incluso el motor de 3.4 litros del Cayman R (bóxer de 6 cilindros, 3.436 cc, 330 hp) alcanzó la barra de 7400 rpm.
McLaren
El V8 biturbo debajo del capó del 570 S Spider (V8-Biturbo, 3700 cc, 570 hp) gira hasta 7500 rpm.
Ferrari 488
8.000 rpm en un deportivo Ferrari 488 GTB (V8, 3.902 cc, 670 CV).
BMWM5
(carrocería E60, V10, 4.999 cc, 507 cv). A 8.250 rpm, crea un sonido increíblemente agradable, adictivo y con mucho cuerpo.
Audi RS5
RS5 S-Tronic (V8, 4.163 cc, 450 CV). Los motores de la serie "RS5" de alta velocidad proporcionan la friolera de 8250 revoluciones.
VadoMustango
EN pasaporte técnico¡Shelby GT 350 (V8, 5.163 cc, 533 hp) alcanza unas vertiginosas 8.250 rpm!
Lamborghini
¡El latido del corazón del toro es frecuente! (V10, 5.204 cc, 610 hp) gira hasta 8.250 rpm.
bmw m3
Drivelogic (V8, 3.999 cc, 420 CV). Un motor fabricado hace más de cinco años genera unas significativas 8.300 rpm.
hondaCívico
Tipo R (FK 2, cuatro cilindros en línea, 1.996 cc, 310 CV). Gira hasta 8600 rpm. uno de los mas alto rendimiento en tu clase
AudiR8
Audi R8 V10 de primera generación (V10, 5.204 cc, 550 CV). El motor de 5.2 litros acelera hasta 8.700 rpm. El sucesor pudo dominar "solo" 8.500 revoluciones.
Porsche 911
Porsche 911 GT3 RS (modelo 991, motor bóxer de 6 cilindros, 3.996 cc, 500 CV): 8.800 rpm lo convierten en el auténtico rey de la velocidad.
ferrari
Ferrari F12TDF (V12, 6.262 cc, 780 CV). Su V12 de 6.3 litros gira a unas increíbles 8.900 rpm. La técnica abandonó la carrera y pasó a la producción en masa.
hondaS2000
(4 cilindros en línea, 1.997 cc, 241 hp). La primera generación giraba como un Ferrari: 8.900 rpm. Desde el 2004 año honda redujo la velocidad a 8.200 rpm.
Ferrari 458
(V8, 4.497 cc, 605 CV). ¡El italiano con una capacidad de 605 caballos de fuerza y su "ocho" de 4.5 litros es capaz de acelerar a 9,000 rpm!
Lexus
Lexus LFA (V10, 4.805 cc, 560 CV). Nuevamente, la técnica vino de las carreras, lo que significa que los japoneses podrán sorprender a 9 mil rpm.
mazdaRX-8
Otro más en la Liga Nueve Mil. Mazda RX-8 (motor de pistones rotativos, 2 x 654 cc, 231 hp) es un auténtico exótico en el mundo de las carreras. Flexible y lo suficientemente fuerte. ¡Y qué sonido!
Porsche 911
Porsche 911 GT3 (991.1, bóxer de seis cilindros, 3.799 cc, 475 CV): El bóxer de 3,8 litros produce exactamente 9.050 rpm. Así abre el Top 5.
Porsche 918espía
De nuevo un Porsche, esta vez un 918 Spyder (motor V8 + eléctrico, 4.593 cc, 887 CV totales). Motor de gas acelera a 9.150 rpm. El motor eléctrico gira más rápido...
ferrariLaFerrari
Mismo concepto que el Porsche 918 Spyder, pero Ferrari lo pone en el LaFerrari (V12 + "E" - motor. 6.262 cc, potencia total 963 hp). Su V12 de 6.3 litros gira hasta 9.250 veces por minuto.
Clásico de Honda
Si un motociclista construye un roadster, colocará motores con una barra superior de hasta 9.500 rpm de una motocicleta debajo del capó de dicho automóvil. El modelo S 800 (cuatro en línea, 791 cc, 67,2 CV) se convirtió en el billete a Europa para Honda /
Ariel Átomo
Atom 500 (V8, 3.000 cc, 476 CV). También tiene un motor que en realidad tiene raíces de motocicleta. ¡La unidad hace hasta 10.500 revoluciones por minuto!
Uso: accionamiento eléctrico para diversos fines. Esencia de la invención: el rotor está realizado en forma de una unidad premontada y equilibrada, contiene imanes permanentes, cuyas partes centrales cuyos extremos están conectados por medio de placas con un casquillo. EFECTO: diseño simplificado y reducción de peso. 2 malos.
La invención se refiere a la ingeniería eléctrica, en particular a los accionamientos con un motor eléctrico. Los motores eléctricos trifásicos asíncronos sin escobillas con rotor de jaula de ardilla son ampliamente conocidos y los más comunes. Un motor eléctrico asíncrono se excita con corriente alterna que, por regla general, se suministra al motor eléctrico desde una red de corriente alterna que tiene una frecuencia industrial de 50 Hz. Motor de corriente alterna conocido que contiene un estator con un devanado, un rotor con un devanado en cortocircuito, realizado en forma de jaula de ardilla, y un eje con cojinetes (ver ed. St. USSR N 1053229, clase H 02 K 17/00 , 1983). Para control de velocidad motor asincrónico con un rotor de fase, se pueden utilizar dispositivos que contengan un convertidor de frecuencia de acoplamiento directo en el circuito del rotor. Estos dispositivos tienen dimensiones y peso significativos. El análogo más cercano a la invención es un motor eléctrico que contiene un rotor que gira alrededor de un eje y un estator montado coaxialmente con el rotor. Varios polos bipolares se colocan a lo largo de la circunferencia del rotor y el estator. Los polos del rotor están ubicados dentro, y el estator, fuera del círculo concéntrico con el eje del rotor y se encuentra en un plano perpendicular a este eje. Un bloque conectado a uno de los grupos de polos controla la fuente de alimentación para magnetizar selectivamente los polos y crear un campo magnético giratorio. Cada uno de los polos del rotor tiene un núcleo magnético de sección transversal en forma de E, y el plano de la sección transversal es perpendicular al plano del círculo en el que se colocan los polos. La parte abierta de los núcleos mira hacia este círculo y tiene una protuberancia central y dos exteriores. En cada polo del rotor, al menos una bobina se enrolla alrededor de una protuberancia central, conectada a una caja de control para crear un campo magnético giratorio. este motor no te permite conseguir altas velocidades y es difícil de fabricar, ya que es complicado equilibrarlo y realizarlo dispositivo electronico unidad de control para crear un campo magnético giratorio. El objetivo de la invención es crear un motor de alta velocidad con revoluciones de hasta 50.000 por minuto, que tenga un diseño simple y bajo peso. El resultado técnico especificado se logra por el hecho de que el rotor está hecho en forma de un conjunto premontado y equilibrado, que incluye un casquillo y al menos dos imán permanente, cuyas partes centrales cuyos extremos están conectados por medio de placas con un casquillo, este último está presionado contra el eje de la toma de fuerza, mientras que los imanes adyacentes están magnetizados de manera opuesta y su tamaño longitudinal es mayor que el radio interior del estator , y el dispositivo electrónico está hecho en forma de conexión en serie puente de diodos, filtro y convertidor de tiristores. la Figura 1 muestra esquemáticamente una sección longitudinal de un motor de alta velocidad; figura 2 - transversal sección a-A en la figura 1. Un motor eléctrico de alta velocidad contiene: un estator 1 con devanados 2, un rotor 3 montado en soportes de cojinetes 4, un eje de toma de fuerza 5 con un casquillo 6 presionado, conectado por medio de placas 7 a las partes centrales de los extremos de los imanes permanentes 8, ubicados con un espacio con respecto al estator 1, además, los imanes adyacentes están magnetizados de manera opuesta y su tamaño longitudinal es mayor que el radio interno del estator, y el dispositivo electrónico para crear un campo magnético giratorio (no mostrado) está hecho en forma de un puente de diodos (tipo D-245 o D-246) conectado en serie, un filtro (tipo RC) y un convertidor de tiristores. El espacio entre el estator 1 y el rotor 3 es de aproximadamente 2 mm, un aumento en el espacio conduce a una pérdida de potencia. Es deseable utilizar imanes 8 de base cerámica, lo que evita la aparición de polvo y aumenta la vida útil. Los imanes 8 pueden fabricarse en forma de tiras dobladas a lo largo de generatrices cilíndricas (como se muestra en la figura 2), y la sección transversal puede ser redonda o rectangular. Para garantizar el funcionamiento del motor eléctrico a una velocidad de 50.000 por minuto, el rotor 3 se premonta y equilibra perforando sus elementos o instalando contrapesos (no ilustrados), lo que evita vibraciones durante el funcionamiento y destrucción de los soportes de cojinetes 4 , y también asegura la constancia del espacio entre el estator 1 y el rotor 3. El motor eléctrico de alta velocidad propuesto funciona de la siguiente manera. La corriente en los devanados 2 del estator 1 se suministra desde la red de CA a través de un puente de diodos, un filtro y un convertidor de tiristores conectados en serie, lo que le permite crear un campo magnético giratorio y regular velocidad angular(revoluciones) del rotor 3 del motor eléctrico debido a la interacción de los campos magnéticos del estator 1 y los imanes 8 del rotor 3, mientras que los imanes 8 adyacentes están magnetizados de manera opuesta en el rotor 3.
Afirmar
Un motor eléctrico de alta velocidad que contiene un rotor que gira alrededor de un eje y un estator instalado coaxialmente con el rotor, un dispositivo electrónico para crear un campo magnético giratorio conectado a una fuente de corriente y un eje de toma de fuerza instalado en los soportes de cojinetes de la carcasa del estator, caracterizada porque el rotor está hecho en forma de una unidad montada y balanceada, que incluye un buje y al menos dos imanes permanentes espaciados uniformemente en sección transversal, cuyas partes centrales de los extremos están conectadas por medio de placas al buje, este último se presiona sobre el eje de la toma de fuerza, mientras que los imanes adyacentes están magnetizados de manera opuesta y su tamaño longitudinal es mayor que el radio interior del estator, y el dispositivo electrónico está hecho en forma de un puente de diodos, un filtro y un convertidor de tiristores conectados en serie.
Al rectificar agujeros de diámetro pequeño, se necesita mucho altas velocidades rotación de los husillos de rectificado. Entonces, al rectificar agujeros con un diámetro de 5 mm en una rueda con un diámetro de 3 mm a una velocidad de solo 30 m / s, el husillo debe tener una velocidad de rotación de 200,000 rpm.
El uso de transmisiones por correa para aumentar la velocidad está limitado al máximo velocidades permitidas cinturón. Las velocidades del husillo accionado por correa normalmente no superan las 10.000 rpm, y las correas se deslizan, fallan rápidamente (después de 150 a 300 horas) y crean vibraciones durante el funcionamiento.
Las turbinas neumáticas de alta velocidad tampoco son siempre adecuadas debido a la gran suavidad de sus características mecánicas.
El problema de crear husillos de alta velocidad es de particular importancia para la producción. rodamientos de bolas donde se requiere rectificado interno y de ranuras de alta calidad. A este respecto, se utilizan numerosos modelos de los llamados electrohusillos con velocidades de rotación de 12.000-50.000 rpm y más en las industrias de máquinas herramienta y cojinetes de bolas.
El electromandril (fig. 1) es un husillo de rectificado con tres rodamientos y un motor de alta frecuencia de jaula de ardilla integrado. El rotor del motor se coloca entre dos esporas en el extremo del eje opuesto a la muela abrasiva.
Diseños menos utilizados con dos o cuatro soportes. En este último caso, el eje del motor está conectado al husillo por medio de un embrague.
El estator del motor del electromandril está fabricado en chapa de acero electrotécnica. Tiene un devanado bipolar. El rotor del motor a velocidades de rotación de hasta 30-50 mil rpm también se recluta de chapa de acero y se suministra con un devanado cortocircuitado convencional. El diámetro del rotor tiende a ser lo más pequeño posible.
A velocidades superiores a 50.000 rpm, debido a importantes pérdidas de acero, el estator está provisto de una camisa con refrigeración por agua corriente. Los rotores de los motores diseñados para funcionar a tales velocidades tienen la forma de un cilindro de acero macizo.
De particular importancia para el funcionamiento de los electrohusillos es la elección del tipo de cojinetes. A velocidades de rotación de hasta -50.000 rpm, se utilizan rodamientos de bolas de alta precisión. Dichos rodamientos deben tener una holgura máxima que no supere las 30 micras, lo que se consigue mediante un montaje adecuado. Los rodamientos están precargados con resortes calibrados. Se debe prestar mucha atención a la calibración de los resortes de precarga para rodamientos de bolas y la selección de su ajuste.
A velocidades de rotación superiores a 50.000 rpm, los cojinetes lisos funcionan satisfactoriamente cuando se enfrían intensamente mediante el flujo de aceite suministrado por una bomba especial. A veces, el lubricante se suministra en estado rociado.
También se construyeron electromandriles de alta frecuencia para 100.000 rpm sobre rodamientos aerodinámicos (rodamientos lubricados por aire).
En la producción de motores eléctricos de alta frecuencia, se requiere una fabricación muy precisa de piezas individuales, equilibrio dinámico rotor, montaje preciso y asegurando una estricta uniformidad del espacio entre el estator y el rotor.
En relación con lo anterior, la fabricación de electromandriles se realiza según condiciones técnicas especiales.
Figura 1. Electromandril de rectificado de alta frecuencia.
Coeficiente acción útil motores de alta frecuencia relativamente pequeño. Esto se debe a la presencia de mayores pérdidas en el acero y pérdidas por fricción en los rodamientos.
Las dimensiones y el peso de los motores de alta frecuencia son relativamente pequeños.
Arroz. 2. Electrohusillo moderno de alta frecuencia
El uso de husillos eléctricos en lugar de transmisiones por correa en la producción de rodamientos de bolas aumenta la productividad de la mano de obra cuando se trabaja en rectificadoras internas en al menos un 15-20 %, reduce drásticamente el rechazo en la conicidad, la ovalidad y el acabado superficial. La durabilidad de los husillos de rectificado aumenta de 5 a 10 veces o más.
También es de gran interés el uso de husillos de alta velocidad al perforar agujeros con un diámetro de menos de 1 mm.
La frecuencia de la corriente que alimenta el motor de alta frecuencia se selecciona en función de la velocidad de rotación requerida n del motor según la fórmula
ya que p = 1.
Así, a velocidades de rotación de electromandriles de 12.000 y 120.000 rpm, se requieren frecuencias de 200 y 2000 Hz, respectivamente.
Para alimentar motores de alta frecuencia, anteriormente se usaban generadores especiales de alta frecuencia. Ahora, para estos fines, se utilizan convertidores de frecuencia estáticos en transistores de efecto de campo de alta velocidad.
En la fig. 3 muestra un generador de inducción síncrono de corriente trifásica producción doméstica(tipo SIG-1). Como puede verse en el dibujo, el estator de dicho generador tiene ranuras anchas y estrechas. El devanado de excitación, cuyas bobinas se colocan en las ranuras anchas del estator, se alimenta con corriente continua. El campo magnético de estas bobinas se cierra a través de los dientes del estator y las protuberancias del rotor, como se muestra en la Fig. 3 puntos.
Arroz. 3. Generador de corriente de inducción de alta frecuencia.
Cuando el rotor gira, el campo magnético, moviéndose junto con las protuberancias del rotor, cruza las vueltas del devanado de corriente alterna colocado en las estrechas ranuras del estator e induce una variable e en ellas. ds La frecuencia de este e. ds depende de la velocidad de rotación y del número de protuberancias del rotor. fuerzas electromotrices, inducidos por el mismo flujo en las bobinas del devanado de excitación, se compensan mutuamente debido a la contraconexión de las bobinas.
El devanado de excitación se alimenta a través de un rectificador de selenio conectado a la red eléctrica de CA. Tanto el estator como el rotor tienen núcleos magnéticos de chapa de acero.
Los generadores del diseño descrito se fabrican para una potencia nominal de 1,5; 3 y 6 kW y en frecuencias de 400, 600, 800 y 1200 Hz. La velocidad nominal de rotación de los generadores síncronos es de 3000 rpm.
