Високоспритний мотор. Серійні автомобілі з самими високою частотою двигунами. Як працює синхронний електродвигун

9000 об / хв

Кажуть, це самий крутий автомобіль в історії компанії Lexus. І що його наступник зобов'язаний стрибнути вище даху, щоб не осоромити спадщина. Кажуть, звук його мотора можна слухати замість музики і дізнатися миттєво навіть за кілометр. Ці захоплені фанатські епітети - про модель LFA, перший повноцінний суперкар від компанії Lexus.

Динаміка Lexus LFA може і не найвидатніша: розгін до 100 км / год - за 3,7 секунди, максимальна швидкість - 326 км / год. Але машина за своє коротке життя поставило на треках чимало рекордів (наприклад, на Нюрбургринзі) і "нахлобучівать" в дрег-битвах чимало іменитих суперників. Але яскраве життя LFA була коротка: за два роки зробили лише 500 машин. Не дивно, що шанувальники так чекають продовження ...

Машину будували по знайомим канонам: більше алюмінію (35%), більше карбону (65%) ... А ось що збирається вручну вігатель вийшов унікальний. Створений спільно з Yamaha 4,8-літровий V10 з незвичним кутом розвалу циліндрів в 72 градуси був компактніше звичайного V8 і важив менше, ніж типовий V6. Ковані поршні, титанові шатуни, клапани та глушник, окремий дросель на кожен циліндр, потужність в 560 к.с. - і "стелю" в 9000 об / хв! Причому японські інженери ще й окремо налаштовували "голос" мотора, щоб був як у болідів "Формули-1". І адже вийшло: на високих оборотах LFA волає чисто по-формульним!

Porsche 911 (991) GT3

Porsche 918 Spyder

9000 об / хв

9150 об / хв

У великій родині Porsche ви знайдете кілька моделей, двигуни яких, здається, ось-ось підуть в рознос від їх же власної швидкохідності. Перший - це 911 (991) GT3, що випускається з 2013 року. Шестициліндровий "оппозіт" об'ємом 3,8 літра видає 475 к.с. і розкручується до 9000 об / хв - спасибі майже невагомим титановим шатунам і кованим поршням. Тільки як раз через низькоякісні болтів цих самих шатунів 785 машин потрапили під відкличну компанію. Але немає лиха без добра: в компанії не стали морочитися із заміною болтів - і просто поставили на спорткари нові мотори!

З листопада 2013 по червень 2015 року Porsche випустила 918 Spyder тиражем 918 штук ціною під мільйон євро кожна. Але проблем зі збутом, як ви розумієте, у компанії не було.

Друга модель по імені 918 Spyder - вже гібридна, тримоторний і ще більш божевільна. "Серце" самого-самого Porsche в історії - атмосферний V8 об'ємом 4,6 літра, віддачею в 608 кінських сил і "відсіченням" на 9150 об / хв! І кожну вісь тут ще додатково крутить свій електромотор. У сумі вийшло 887 к.с. і 1280 Нм тяги (це більше, ніж у більш потужної LaFerrari), розгін до 100 км / год за 2,5 секунди і максимальна швидкість в 351 км / год. Ну а далі - хвилинка нестримного хвастощів: ми зуміли самі випробувати потенціал цього монстра! можна почитати текстову версію тест-драйву, а нижче ми виклали відеосюжет Автовесті для ТВ.

Ferrari LaFerrari

9250 об / хв

Вже стала легендарною LaFerrari точно заслуговує титул шалено Ferrari. Найпотужніша. Сама просунута. І найперша гібридна модель в історії компанії. Від такого блюзнірства (проміняти силу чистої енергії атмосферного ДВС на помісь богині з електровізків для гольфу!) Сам Енцо Феррарі напевно в труні перевернувся. І при цьому LaFerrari поєднувала в собі трудносочетаемое.

Всього 499 щасливчиків змогли купити LaFerrari, віддавши за неї більше мільйона доларів.

Мало не вся виліплена з вуглепластика і оснащена карбон-керамічними гальмами, вона вийшла повітряно легкої - всього 1,2 тонни сухої маси. Активна аеродинаміка, активна підвіска, активний задній "дифф" ... І більше ніж активний 800-сильний мотор, здатний розкрутитися до 9250 об / хв. Але це не якийсь там моторчик з кулачок, а здоровенний атмосферне V12 об'ємом 6,2 літра! Плюс 163-сильний електромотор, вбудований в 7-ступеневої "робота". На виході - 350 км / год "максималки" і розгін до 100 км / год приблизно за 2,5 секунди. І LaFerrari не тільки шалено їде, але і все так само шалено звучить, як і належить Ferrari. Якби старий Енцо послухав і спробував, він би пробачив і загордився ...

10 000 об / хв

Компанія Honda собаку з'їла на "крутильних" моторах - спасибі своєму мотоциклетному спадщини! Багато напевно пам'ятають божевільний родстер S2000 з 2-літровим "атмосферником", який видавав 240 к.с. і крутився майже до 9000 об / хв. А ось хто пам'ятає ідейного предка цієї машини?

Honda S800 випускали з 1966 по 1970 роки, зробивши 11 536 штук.

Його звали S800. Легка, витончена спортивна двухместка в кузовах родстер або купе. Чотири циліндра, робочий об'єм всього 0,8 літра. Моторчик видавав всього 70 л.с., але по-перше, з ним S800 стала першою "Хондою", яка розганяла до 160 км / год. І в той час це був найшвидший в світі серійний автомобіль з мотором об'ємом до 1 літра. А сам двигун розганявся до 10 000 об / хв, та ще з таким звуком! Забавно, що при цьому в ранніх S800 все ще поєднувалися досить просунута в ті роки незалежна підвіска по колу - і ланцюговий привід задніх ведучих коліс. Теж мотоциклетне наслідний ...

Використання: електропривод різного призначення. Суть винаходу: ротор виконаний у вигляді попередньо змонтованого і збалансованого вузла, містить постійні магніти, центральні частини торців яких з'єднані за допомогою пластин з втулкою. Технічний результат: спрощення конструкції і зменшення маси. 2 мул.

Винахід відноситься до електротехніки, зокрема до приводів з електродвигуном. Широко відомі і найбільш поширені безколекторні асинхронні трифазні електродвигуни з короткозамкненим ротором. Асинхронний електродвигун збуджується змінним струмом, який, як правило, підводиться до електродвигуна від мережі змінного струму, що має промислову частоту 50 Гц. Відомий електродвигун змінного струму, що містить статор з обмоткою, ротор з короткозамкненою обмоткою, виконаною у вигляді білячої клітини, і вала з підшипниковими опорами (див. Авт. Св. СРСР N 1053229, кл. H 02 K 17/00, 1983). Для управління частотою обертання асинхронного електродвигуна з фазним ротором можуть бути використані пристрої, що містять у ланцюзі ротора перетворювач частоти з безпосереднім зв'язком. Ці пристрої мають значні габарити і вага. Найбільш близьким аналогом винаходу є електродвигун, що містить обертовий навколо осі ротор і статор, встановлений співвісно з ротором. По колу ротора і статора розміщені кілька біполярних полюсів. Полюса ротора розташовані всередині, а статора - зовні кола, концентричної осі ротора і лежить в площині, перпендикулярній цієї осі. Блок, з'єднаний з однією з груп полюсів, управляє подачею до неї харчування для вибіркового намагнічування полюсів і створення обертального магнітного поля. Кожен з полюсів ротора має магнітний сердечник E-образного поперечного перерізу, причому площину поперечного перерізу перпендикулярна площині кола, на якій розміщені полюса. Відкрита частина сердечників звернена до цієї окружності і має один центральний і два зовнішніх виступу. На кожному полюсі ротора навколо центрального виступу намотана щонайменше одна котушка, поєднана з блоком управління для створення обертового магнітного поля. Даний електродвигун не дозволяє отримати високі обороти і складний у виготовленні, так як важко здійснити його балансування і виконати електронний пристрій блоку управління для створення обертового магнітного поля. Метою винаходу є створення високою частотою двигуна з оборотами до 50000 в хвилину, має просту конструкцію і малу вагу. Зазначений технічний результат досягається тим, що ротор виконаний у вигляді попередньо змонтованого і отбалансировал вузла, що включає втулку і рівномірно розташовані по поперечному перерізі щонайменше два постійних магніту, центральні частини торців яких з'єднані за допомогою пластин з втулкою, остання напресована на вал відбору потужності, при цьому суміжні магніти протилежно намагнічені і їх поздовжній розмір більше внутрішнього радіусу статора, а електронний пристрій виконано у вигляді послідовно з'єднаних між собою діодного моста, фільтра і тиристорного перетворювача. На фіг.1 схематично зображено поздовжній розріз високою частотою електродвигуна; на фіг.2 - поперечний переріз А-А на фіг.1. Високоспритний електродвигун містить: статор 1, що має обмотки 2, ротор 3, встановлений в підшипникових опорах 4, вал 5 відбору потужності з напрессованной на ньому втулкою 6, з'єднаної за допомогою пластин 7 з центральними частинами торців постійних магнітів 8, розташованими з зазором щодо статора 1, причому суміжні магніти протилежно намагнічені і їх поздовжній розмір більше внутрішнього радіусу статора, а електронний пристрій для створення обертового магнітного поля (не показано) виконано у вигляді послідовно з'єднаних між собою діодного моста (типу Д-245 або Д-246), фільтра (типу РЦ ) і тиристорного перетворювача. Величина зазору між статором 1 і ротором 3 виконується близько 2 мм, збільшення зазору веде до втрати потужності. Бажано використання магнітів 8 на керамічній основі, що дозволяє уникнути появи пилу і підвищить і ресурс роботи. Магніти 8 можуть бути виконані у вигляді смуг, вигнутих по циліндричним утворюючим (як представлено на фіг. 2), причому поперечний переріз може бути і круглим або прямокутним. Для забезпечення працездатності електродвигуна при оборотах 50000 в хвилину ротор 3 попередньо монтують і здійснюють його балансування за допомогою сверловки його елементів або установки балансувальних тягарців (не показано), що дозволяє уникнути вібрацій при роботі і руйнувань підшипникових опор 4, а також забезпечить сталість зазору між статором 1 і ротором 3. Запропонований високооборотистий електродвигун працює наступним чином. Струм в обмотках 2 статора 1 подається від мережі змінного струму через послідовно з'єднані між собою діодний міст, фільтр і тиристорний перетворювач, що дозволяє створити обертове магнітне поле і регулювати кутову швидкість (обороти) ротора 3 електродвигуна за рахунок взаємодії магнітних полів статора 1 і магнітів 8 ротора 3, при цьому суміжні магніти 8 протилежно намагнічені в роторі 3.

формула винаходу

Високоспритний електродвигун, що містить обертовий навколо осі ротор і статор, встановлений співвісно з ротором, електронний пристрій для створення обертового магнітного поля, підключений до джерела струму, і вал відбору потужності, встановлений в підшипникових опорах корпусу статора, що відрізняється тим, що ротор виконаний у вигляді попередньо змонтованого і збалансованого вузла, що включає втулку і рівномірно розташовані по поперечному перерізі щонайменше два постійних магніту, центральні частини торців яких з'єднані за допомогою пластин з втулкою, остання напресована на вал відбору потужності, при цьому суміжні магніти протилежно намагнічені і їх поздовжній розмір більше внутрішнього радіусу статора, а електронний пристрій виконано у вигляді послідовно з'єднаних між собою діодного моста, фільтра і тиристорного перетворювача.

Коли мова заходить про електродвигунах, не існує лінійної залежності між потужністю, числом оборотів і споживаного напруги. Розглянемо, в яких галузях застосовують і чим різняться високовольтні електродвигуни, двигуни з високими оборотами, а також двигуни з великою потужністю.

Різні види високовольтних електродвигунів

Високовольтні електродвигуни - це синхронні і асинхронні двигуни з напругою 3000, 6000, 6300 6600 і 10000 В. В основному дані електродвигуни застосовуються в промисловості: металургійна, гірничодобувна, верстатобудівельна, хімічна галузі. Такі електродвигуни застосовуються в установках, димососах, млинах, станах, грохотах, вентиляторах і т.д.

Трифазні двигуни призначені для роботи від змінного струму з частотою 50 (60) Гц. Для забезпечення надійної роботи використовують обмотку статора типу "Моноліт" або "Моноліт-2" з класом нагрівостійкості не нижче "В". Корпус електродвигунів посилений, що, в свою чергу, знижує рівні звуку і вібрації. Питома матеріаломісткість і енергетичні показники знаходяться в оптимальному співвідношенні. Високовольтні електродвигуни характеризуються також підвищену зносостійкість.

Призначаються такі електродвигуни для приводу:

  • механізмів, що не вимагають регулювання частоти обертання - серії А4, А4 12 і 13, ДАЗО4, ДАЗО4-12, ДАЗО4-13, Егуд, АОВМ, АОМ, ДАВ;
  • механізмів з важкими умовами пуску - серія 2АОД;
  • вертикальних гідравлічних насосів - серія Дван.

Високоспритні електродвигуни та їх особливості

На відміну від високовольтних електродвигунів, високооборотні - це двигуни, кількість обертів яких дорівнює 50 об / с або 3000 об / хв. Вони мають меншу масу, габарити і навіть вартість, ніж більш тихохідні побратими однакової потужності.

Для застосування двигунів з частою до 9000 об / хв необхідно використовувати механізм з великим передавальним числом, зокрема, хвильової передавальний механізм. Він відрізняється простотою, високою надійністю, точністю і компактністю.

Область застосування високотехнологічних двигунів дуже широка. Сюди входять і електродвигуни для ручного гравера, і для свердла бормашини, і двигуни для автомобільної і авіаційної промисловості.

потужні електродвигуни

У звичайних трифазних електродвигунів номінальна потужність коливається в діапазоні 120 Вт-315 кВт. Однак, як показує практика, чим потужніше електродвигун, тим більше висота осі вала. Тому потужними прийнято вважати електродвигуни більше 11 кВт. Області застосування теж досить широкі. Зокрема, краново-металургійна. Електродвигуни великої потужності також застосовуються в насосних агрегатах.

У побуті, комунальному господарстві, на будь-якому виробництві двигуни електричні є невід'ємною складовою: насоси, кондиціонери, вентилятори та ін. Тому важливо знати типи найбільш часто зустрічаються електродвигунів.

Електродвигун є машиною, яка перетворює в механічну енергію електричну. При цьому виділяється тепло, що є побічним ефектом.

Відео: Классфікація електродвигунів

Всі електродвигуни розділити можна на дві великі групи:

  • Електродвигуни постійного струму
  • Електродвигуни змінного струму.

Електродвигуни, харчування яких здійснюється змінним струмом, називаються двигунами змінного струму, які мають два різновиди:

  • синхронні - це ті, у яких ротор і магнітне поле напруги живлення обертаються синхронно.
  • асинхронні. У них відрізняється частота обертання ротора від частоти, що створюється годує напругою магнітного поля. Бувають вони багатофазними, а також одно-, дво- і трифазними.
  • Електродвигуни крокові відрізняються тим, що мають кінцеве число положень ротора. Фіксування заданого положення ротора відбувається за рахунок подачі живлення на певну обмотку. Шляхом зняття напруги з одного обмотки і передачі його на іншу здійснюється перехід в інше положення.

До електродвигунів постійного струму відносять ті, які живляться постійним струмом. Вони, в залежності від того, маю чи ні щітково-колекторний вузол, підрозділяються на:


Колекторні також, в залежності від типу збудження, бувають декількох видів:

  • З порушенням постійними магнітами.
  • З паралельним з'єднанням обмоток з'єднання і якоря.
  • З послідовним з'єднанням якоря і обмоток.
  • Зі змішаним їх з'єднанням.

Електродвигун постійного струму в розрізі. Колектор із щітками - справа

Які електродвигуни входять в групу «електродвигуни постійного струму»

Як вже говорилося, електродвигуни постійного струму складають групу, в яку входять колекторні електродвигуни та безколекторні, які виконані у вигляді замкнутої системи, що включає датчик положення ротора, систему управління і силовий напівпровідниковий перетворювач. Принцип роботи безколекторних електродвигунів аналогічний принципу роботи двигунів асинхронних. Встановлюють їх в побутових приладу, наприклад, вентиляторах.

Що собою являє колекторний електродвигун

Довжина електродвигуна постійного струму залежить від класу. Наприклад, якщо мова йде про двигун 400 класу, то його довжина складе 40 мм. Відмінністю колекторних електродвигунів від бесколлектрних побратимів є простота у виготовленні і експлуатації, отже, і вартість його буде нижчою. Їх особливість - наявність щітково-колекторного вузла, за допомогою якого здійснюється з'єднання ланцюга ротора з розташованими в нерухомої частини мотора ланцюгами. Складається він з розташованих на роторі контактів - колектора і притиснутих до нього щіток, розташованих поза ротора.

ротор

Використовують ці електродвигуни в радіокерованих іграшках: подавши на контакти такого двигуна напруга від джерела постійного струму (тієї ж батарейки), вал приводиться в рух. А, щоб змінити його напрямок обертання, досить змінити полярність, напруги, що подається харчування. Невелика вага і розміри, низька ціна і можливість відновлення щітково-колекторного механізму роблять ці електродвигуни найбільш використовуваними в бюджетних моделях, незважаючи на те, що він значно поступається за надійністю безколекторним, оскільки не виключено іскріння, тобто надмірний нагрів рухомих контактів і їх швидкий знос при попаданні пилу, бруду або вологи.

На колекторний електродвигун нанесена, як правило, маркування, що вказує на число оборотів: чим воно менше, тим швидкість обертання валу більше. Вона, до речі, дуже плавно регулюється. Але, існують і двигуни цього типу високоспритні, які не поступаються безколекторним.

Переваги та недоліки безколекторних електродвигунів

На відміну від описаних, у цих електродвигунів рухомою частиною є статор з постійним магнітом (корпус), а ротор з трифазної обмоткою - нерухомий.

До недоліків цих двигунів постійного струму віднести можна менш плавне регулювання швидкості обертання валу, але зате вони здатні за частки секунди набрати максимальні оберти.

Безколекторний електродвигун поміщений в закритий корпус, тому він більш надійний при несприятливих умовах експлуатації, тобто йому не страшні пил і волога. До того ж, його надійність зростає завдяки відсутності щіток, як і швидкість, з якою обертається вал. При цьому, за конструкцією мотор більш складний, отже, не може бути дешевим. Вартість його в порівнянні з колекторним, вище в два рази.

Таким чином, колекторний електродвигун, що працює на змінному і на постійному струмі, є універсальним, надійним, але більш дорогим. Він і легше, і менше за розмірами двигуна змінного струму тієї ж потужності.

Оскільки електродвигуни змінного струму, що живляться від 50 Гц (харчування промислової мережі) не дозволяють отримувати високі частоти (вище 3000 об / хв), при такій необхідності, використовують колекторний двигун.

Тим часом, його ресурс нижче, ніж у асинхронних електродвигунів змінного струму, який залежить від стану підшипників і ізоляції обмоток.

Як працює синхронний електродвигун

Синхронні машини застосовують часто в якості генераторів. Він синхронно працюють з частотою мережі, тому він з датчиком положення інвертора і ротора, є електронним аналогом колекторного електродвигуна постійного струму.

Будова синхронного електродвигуна

властивості

Ці двигуни не є механізмами самозапускающійся, а вимагають зовнішнього впливу для того, щоб набрати швидкість. Застосування вони знайшли в компресорах, насосах, прокатних верстатах і подібному обладнанні, робоча швидкість якого не перевищує позначки п'ятсот оборотів в хвилину, але потрібно збільшення потужності. Вони досить великі за габаритами, мають «пристойний» вагу і високу ціну.

Запустити синхронний електродвигун можна декількома способами:

  • Використовуючи зовнішнє джерело струму.
  • Пуск асинхронний.

У першому випадку, за допомогою мотора допоміжного, в якості якого виступати може електродвигун постійного струму або індукційний трифазний мотор. Спочатку струм постійний на мотор не подається. Він починає обертатися, досягаючи близькою до синхронної швидкості. У цей момент подається постійний струм. Після замикання магнітного поля, розривається зв'язок з допоміжним двигуном.

У другому варіанті необхідна установка в полюсні наконечники ротора додаткової короткозамкненою обмотки, перетинаючи яку магнітне обертається поле індукує струми в ній. Вони, взаємодіючи з полем статора, обертають ротор. Поки він не досягне синхронної швидкості. З цього моменту крутний момент і ЕРС зменшуються, магнітне поле замикається, зводячи до нуля крутний момент.

Ці електродвигуни менш чутливі, ніж асинхронні, до коливань напруги, відрізняються високою перевантажувальної здатністю, зберігають незмінною швидкість при будь-яких навантаженнях на валу.

Однофазний електродвигун: пристрій і принцип роботи

Використовує після пуску тільки одну обмотку статора (фазу) і не потребує приватному перетворювачі електродвигун, що працює від електромережі однофазного змінного струму, є асинхронним або однофазовий.

Однофазовий електродвигун має обертову частину - ротор і нерухому - статор, який і створює магнітне поле, необхідне для обертання ротора.

З двох, розташованих в осерді статора один до одного під кутом 90 градусів обмоток, робоча займає 2/3 пазів. Інша обмотка, на частку якої припадає 1/3 пазів, називається пусковий (допоміжної).

Ротор - це теж короткозамкнутая обмотка. Його стрижні з алюмінію або міді замкнуті з торців кільцем, а простір між ними залито алюмінієвим сплавом. Може бути виконаний ротор у вигляді порожнього феромагнітного або немагнітного циліндра.

Однофазний електродвигун, потужність якого може бути від десятків ватів до десятка кіловат, застосовуються в побутових приладах, встановлюються в деревообробних верстатах, на транспортерах, в компресорах і насосах. Перевага їх - можливість використання в приміщеннях, де немає трифазної мережі. За конструкцією вони не сильно відрізняються від електродвигунів асинхронних трифазного струму.

При шліфуванні отворів малого діаметра для забезпечення належних швидкостей різання потрібні досить високі швидкості обертання шліфувальних шпинделів. Так, при шліфуванні отворів діаметром 5 мм кругом діаметром 3 мм зі швидкістю всього лише 30 м / сек шпиндель повинен мати швидкість обертання 200 000 об / хв.

Застосування з метою підвищення швидкості ремінних передач обмежена гранично допустимими швидкостями ременя. Швидкість обертання шпинделів з ремінним приводом зазвичай не перевищує 10 000 об / хв, причому ремені прослизають, швидко виходять з ладу (через 150-300 год.) І створюють вібрації під час роботи.

Високошвидкісні пневматичні турбинки теж не завжди придатні внаслідок досить значною м'якості їх механічної характеристики.

Проблема створення високошвидкісних шпинделів має особливе значення для виробництва кулькових підшипників, де потрібно високоякісне внутрішнє і Жолобне шліфування. У зв'язку з цим в верстатобудівної та шарикопідшипникової промисловості застосовуються численні моделі так званих Електрошпинделі зі швидкостями обертання 12 000-50 000 об / хв і більше.

Електрошпинделі (рис. 1) являє собою шліфувальний шпиндель з трьома опорами і вбудованим короткозамкненим високочастотним двигуном. Ротор двигуна поміщається між двома спорами на кінці шпинделя, протилежному шліфувального круга.

Рідше застосовують конструкції з двома або чотирма опорами. В останньому випадку вал електродвигуна з'єднується зі шпинделем за допомогою зчіпний муфти.

Статор двигуна електрошпинделя збирається з електротехнічної листової сталі. На ньому розташовується двополюсна обмотка. Ротор двигуна при швидкостях обертання до 30-50 тис. Об / хв набирається також з листової сталі і забезпечується звичайною коротко-замкнутої обмоткою. Діаметр ротора прагнуть по можливості зменшити.

При швидкостях, великих 50 000 об / хв, внаслідок значних втрат встали, статор постачають сорочкою з охолодженням проточною водою. Ротори двигунів, призначених для роботи з такими швидкостями, виконують у вигляді суцільного сталевого циліндра.

Особливе значення для роботи Електрошпинделі має вибір типу підшипників. При швидкостях обертання до -50 000 об / хв застосовуються кулькові підшипники підвищеної точності. Такі підшипники повинні мати максимальний зазор, що не перевищує 30 мк, що досягається належної комплектування. Підшипники працюють з попереднім натягом, створюваним за допомогою тарованих пружин. Таруванні пружин попереднього натягу кулькових підшипників і вибору їх посадкового натягу повинно бути приділено велику увагу.

При швидкостях обертання, великих 50 000 об / хв, задовільно працюють підшипники ковзання при інтенсивному охолодженні їх проточних маслом, що подається спеціальним насосом. Іноді мастило подають в розпиленому стані.

Будувалися також високочастотні Електрошпинделі на 100 000 об / хв на аеродинамічних опорах (підшипники з повітряним мастилом).

При виробництві високочастотних електродвигунів потрібно дуже точне виготовлення окремих деталей, динамічне балансування ротора, точна збірка і забезпечення суворої рівномірності зазору між статором і ротором.

У зв'язку з викладеним, виготовлення Електрошпинделі проводиться за спеціальними технічними умовами.


Рис.1. Високочастотний шліфувальний Електрошпинделі.

Коефіцієнт корисної дії високочастотних двигунів відносно малий. Це пояснюється наявністю підвищених втрат в сталі і втрат на тертя в підшипниках.

Розміри і вага високочастотних електродвигунів відносно невеликі.


Мал. 2. Сучасний високочастотний Електрошпинделі

Застосування Електрошпинделі натомість приводів з ремінним приводом в умовах виробництва кулькових підшипників збільшує продуктивність праці при роботі на внутрішньошліфувальних верстатах не менше ніж па 15-20%, різко зменшує шлюб по конусности, овальними і по чистоті поверхні. Довговічність шліфувальних шпинделів збільшується в 5-10 разів і більше.

Великий інтерес представляє також застосування високошвидкісних шпинделів при свердлінні отворів діаметром менше 1 мм.

Частота струму, що живить високочастотний електродвигун, вибирається в залежності від необхідної швидкості обертання n електродвигуна за формулою

так як р \u003d 1.

Так, при швидкостях обертання Електрошпинделі 12 000 і 120 000 об / хв потрібні відповідно частоти 200 і 2000 Гц.

Для харчування високочастотних двигунів раніше застосовували спеціальні генератори підвищеної частоти. Зараз для цих цілей використовують статичні перетворювачі частоти на швидкодіючих польових транзисторах.

На рис. 3 представлений синхронний індукційний генератор трифазного струму вітчизняного виробництва (тип ГІС-1). Як видно з креслення, на статорі такого генератора є широкі і вузькі пази. Обмотка збудження, котушки якої розміщені в широких пазах статора, живиться постійним струмом. Магнітне поле цих котушок замикається через зубці статора і виступи ротора так, як це показано на рис. 3 пунктиром.

Мал. 3. Індукційний генератор струму підвищеної частоти.

При обертанні ротора магнітне поле, переміщаючись разом з виступами ротора, перетинає витки обмотки змінного струму, розміщеної у вузьких пазах статора, і наводить в них змінну е. д. з. Частота цієї е. д. з. залежить від швидкості обертання і числа виступів ротора. Електрорушійні сили, наведені тим же потоком в котушках обмотки збудження, взаємно компенсуються внаслідок зустрічного включення котушок.

Харчування обмотки збудження проводиться через селеновий випрямляч, приєднаний до мережі змінного струму. Як статор, так і ротор мають магнітопроводи, виготовлені з листової сталі.

Генератори описаної конструкції виготовляються на номінальні потужності 1,5; 3 і 6 кВт і на частоти 400, 600, 800 і 1200 Гц. Номінальна швидкість обертання синхронних генераторів дорівнює 3000 об / хв.