Při broušení otvorů o malém průměru to chce hodně vysoké rychlosti rotace brusných vřeten. Takže při broušení otvorů o průměru 5 mm na kotouči o průměru 3 mm při rychlosti pouze 30 m / s musí mít vřeteno rychlost otáčení 200 000 ot / min.
Použití řemenových převodů pro zvýšení rychlosti je omezeno na maximum povolené rychlosti pás. Otáčky vřetena poháněného řemenem obvykle nepřesahují 10 000 ot./min. a řemeny prokluzují, rychle selhávají (po 150-300 hodinách) a během provozu vytvářejí vibrace.
Vysokorychlostní pneumatické turbíny také nejsou vždy vhodné kvůli velmi výrazné měkkosti jejich mechanických vlastností.
Problém vytváření vysokorychlostních vřeten má zvláštní význam pro výrobu kuličková ložiska kde je vyžadováno vysoce kvalitní vnitřní a drážkové broušení. V tomto ohledu se v průmyslu obráběcích strojů a kuličkových ložisek používají četné modely takzvaných elektrovřeten s rychlostmi otáčení 12 000-50 000 ot/min a více.
Elektrovřeteno (obr. 1) je brusné vřeteno se třemi ložisky a integrovaným vysokofrekvenčním motorem s kotvou nakrátko. Rotor motoru je umístěn mezi dvěma sporami na konci vřetena proti brusnému kotouči.
Méně běžně používané konstrukce se dvěma nebo čtyřmi podpěrami. V druhém případě je hřídel motoru spojena s vřetenem pomocí spojky.
Stator motoru elektrovřetena je sestaven z elektrotechnického ocelového plechu. Má bipolární vinutí. Rotor motoru s otáčkami do 30-50 tisíc ot./min je rovněž vyroben z ocelového plechu a je dodáván s konvenčním vinutím nakrátko. Průměr rotoru bývá co nejmenší.
Při otáčkách vyšších než 50 000 ot./min je stator z důvodu značných ztrát oceli opatřen pláštěm s chlazením tekoucí vodou. Rotory motorů navržených pro provoz při takových otáčkách jsou vyrobeny ve formě pevného ocelového válce.
Pro provoz elektrovřeten je zvláště důležitý výběr typu ložisek. Při rychlosti otáčení až -50 000 ot./min se používají vysoce přesná kuličková ložiska. Taková ložiska musí mít maximální vůli nepřesahující 30 mikronů, čehož je dosaženo správnou montáží. Ložiska jsou předepnuta kalibrovanými pružinami. Velkou pozornost je třeba věnovat kalibraci předpínacích pružin pro kuličková ložiska a výběru jejich uložení.
Při otáčkách vyšších než 50 000 ot/min fungují kluzná ložiska uspokojivě, když jsou intenzivně chlazena proudícím olejem dodávaným speciálním čerpadlem. Někdy je mazivo dodáváno ve stříkaném stavu.
Vysokofrekvenční elektrovřetena pro 100 000 ot./min byla také postavena na aerodynamických ložiskách (vzduchem mazaná ložiska).
Při výrobě vysokofrekvenčních elektromotorů je vyžadována velmi přesná výroba. jednotlivé díly, dynamické vyvažování rotoru, precizní montáž a zajištění přísné rovnoměrnosti mezery mezi statorem a rotorem.
V souvislosti s výše uvedeným se výroba elektrovřeten provádí podle zvláštních technických podmínek.
Obr. 1. Vysokofrekvenční brusné elektrovřeteno.
Součinitel užitečná akce vysokofrekvenční motory jsou relativně malé. To je způsobeno přítomností zvýšených ztrát v oceli a ztrát třením v ložiskách.
Rozměry a hmotnost vysokofrekvenčních motorů jsou relativně malé.
Rýže. 2. Moderní vysokofrekvenční elektrovřeteno
Použití elektrovřeten místo řemenových pohonů při výrobě kuličkových ložisek zvyšuje produktivitu práce při práci na vnitřních bruskách minimálně o 15-20 %, výrazně snižuje zmetkovitost v kuželovitosti, oválnosti a povrchové úpravě. Životnost brusných vřeten se zvyšuje 5-10krát i vícekrát.
Velkou zajímavostí je také použití rychloběžných vřeten při vrtání otvorů o průměru menším než 1 mm.
Frekvence proudu napájejícího vysokofrekvenční motor se volí v závislosti na požadované rychlosti otáčení n motoru podle vzorce
protože p = 1.
Takže při rychlostech otáčení elektrovřeten 12 000 a 120 000 ot./min jsou vyžadovány frekvence 200 a 2000 Hz, v tomto pořadí.
K napájení vysokofrekvenčních motorů se dříve používaly speciální vysokofrekvenční generátory. Nyní se pro tyto účely používají statické frekvenční měniče na vysokorychlostních tranzistorech s efektem pole.
Na Obr. 3 znázorňuje synchronní indukční generátor s třífázovým proudem domácí produkce(typ GIS-1). Jak je patrné z výkresu, stator takového generátoru má široké a úzké drážky. Budicí vinutí, jehož cívky jsou umístěny v širokých štěrbinách statoru, je napájeno stejnosměrným proudem. Magnetické pole těchto cívek je uzavřeno přes zuby statoru a výstupky rotoru, jak je znázorněno na Obr. 3 tečkované.
Rýže. 3. Generátor vysokofrekvenčního indukčního proudu.
Když se rotor otáčí, magnetické pole, pohybující se spolu s výstupky rotoru, protíná závity vinutí střídavý proud, umístěné v úzkých štěrbinách statoru a indukuje v nich proměnnou e. d.s. Frekvence tohoto e. d.s. závisí na rychlosti otáčení a počtu výstupků rotoru. elektromotorické síly, indukované stejným tokem v cívkách budícího vinutí, jsou vzájemně kompenzovány protispojením cívek.
Budicí vinutí je napájeno přes selenový usměrňovač připojený k elektrické síti. Stator i rotor mají magnetická jádra z ocelového plechu.
Generátory popsané konstrukce jsou vyráběny pro jmenovitý výkon 1,5; 3 a 6 kW a při frekvencích 400, 600, 800 a 1200 Hz. Jmenovitá rychlost otáčení synchronních generátorů je 3000 ot./min.
|
vysoká rychlost motoryLSMV |
úspora energie motory LSRPM |
pro vysoké teploty LS, FLS |
korozivzdorné motory FLS |
vysoká rychlost asynchronní elektromotoryřada CPLS
|
|
Elektromotory CPLS společnosti jsou speciálně navrženy pro aplikace vyžadující široký rozsah regulace rychlosti a přísné požadavky na hmotnost a velikost.
Data asynchronní motory Motory s kotvou nakrátko jsou vhodné pro provoz ve slabém poli a poskytují nejširší možný rozsah otáček, který jejich mechanická konstrukce umožňuje.
Specifikace:
ü Výkonový rozsah: 8,5 - 400 kW;
ü Rychlost otáčení: 112 - 132 až 8000 ot./min; velikost 160 -200 až 6000 ot./min;
ü Stupeň krytí: IP23, IP54;
ü Třída izolace: F, H;
ü Typ chlazení: IC06, IC17, IC37;
ü Další možnosti: senzory zpětná vazba, teplotní čidla PTC, PTO, domazávaná ložiska, brzda, axiální nucený ventilátor. Speciální hřídele a příruby motoru lze vyrobit na vyžádání.
|
|
Funkčností lze tyto stroje přirovnat k elektromotorům. stejnosměrný proud, takže s bezkomutátorové motory. Snížený moment setrvačnosti rotoru poskytuje motorům vynikající dynamický výkon.
Napájeno frekvenčními měniči aplikace jmenovitého momentu (Mn) v návrhovém bodě (n1) a porovnejte je s grafy.
obr.1 Graf jmenovitého točivého momentu ( Mn) na rychlosti otáčení ( n1)
pro elektromotory CPLS 112M, CPLS 112L, CPLS 132S, CPLS 132M, CPLS132L,
CPLS 160S, CPLS 160M, CPLS 160L, CPLS 200S, CPLS 200M, CPLS200L
Oblast použití: řízení navíjecích a odvíjecích zařízení, metalurgický průmysl, obalový průmysl, polygrafický průmysl, výroba kabelů, vytlačovací zařízení atd.
Pokud jde o elektromotory, neexistuje lineární vztah mezi výkonem, rychlostí a napětím. Zvažte průmyslová odvětví, ve kterých se používají vysokonapěťové elektromotory, vysokorychlostní motory a vysokovýkonné motory, a jak se liší.
Různé typy vysokonapěťových elektromotorů
Vysokonapěťové elektromotory jsou synchronní a asynchronní motory s napětím 3000, 6000, 6300, 6600 a 10000 V. V zásadě se tyto elektromotory používají v průmyslu: hutnictví, hornictví, strojírenství, chemický průmysl. Takové elektromotory se používají v instalacích, odsávacích zařízeních, mlýnech, mlýnech, sítách, ventilátorech atd.
Třífázové motory jsou určeny pro provoz na střídavý proud o frekvenci 50 (60) Hz. Poskytnout spolehlivý provoz použijte statorové vinutí typu "Monolith" nebo "Monolith-2" s třídou tepelné odolnosti alespoň "B". Tělo elektromotorů je vyztuženo, což zase snižuje hladinu hluku a vibrací. Měrná spotřeba materiálu a energetická náročnost jsou v optimálním poměru. Vysokonapěťové elektromotory se také vyznačují zvýšenou odolností proti opotřebení.
K pohonu jsou určeny následující elektromotory:
- mechanismy, které nevyžadují regulaci otáček - řady A4, A4 12 a 13, DAZO4, DAZO4-12, DAZO4-13, AOD, AOVM, AOM, DAV;
- mechanismy s obtížnými startovacími podmínkami - řada 2AOD;
- vertikální hydraulická čerpadla- řada DVAN.
Vysokootáčkové elektromotory a jejich vlastnosti
Na rozdíl od vysokonapěťových elektromotorů jsou vysokootáčkové motory, jejichž počet otáček je 50 ot/min nebo 3000 ot/min. Mají menší hmotnost, rozměry a dokonce i náklady než pomalejší protějšky stejného výkonu.
Pro použití motorů s frekvencí do 9000 ot./min je nutné použít mechanismus s velkým převodový poměr zejména mechanismus přenosu vln. Je to jednoduché, vysoká spolehlivost přesnost a kompaktnost.
Rozsah vysokootáčkových motorů je velmi široký. To zahrnuje elektromotory pro ruční rytec a pro vrtačku a motory pro automobilový a letecký průmysl.
Výkonné elektromotory
Obyčejný třífázové elektromotory jmenovitý výkon se pohybuje od 120 W-315 kW. Jak však ukazuje praxe, výkonnější elektromotor, tím větší je výška osy hřídele. Proto je zvykem považovat elektromotory větší než 11 kW za výkonné. Oblasti použití jsou také poměrně široké. Zejména jeřábové a hutnické. Elektromotory vysoký výkon používá se také v čerpacích jednotkách.
9000 ot./min
Prý je to nejvíc cool auto v historii Lexus. A že jeho nástupce je povinen skákat přes střechu, aby neudělal ostudu odkazu. Říká se, že zvuk jeho motoru lze poslouchat místo hudby a okamžitě jej rozpoznat i na kilometr daleko. Tyto přídomky nadšených fanoušků se týkají LFA, prvního plnohodnotného superauta od Lexusu.
Dynamika Lexus LFA možná ne nejvýraznější: zrychlení na 100 km/h za 3,7 sekundy, maximální rychlost- 326 km/h. Ale auto pro své krátký život vytvořil na tratích spoustu rekordů (např. na Nurburgringu) a v tahačských bitvách „připíchl“ spoustu význačných soupeřů. Ale světlý život LFA byl krátký: za dva roky bylo vyrobeno pouze 500 vozů. Není divu, že se fanoušci tak těší na pokračování...
Auto bylo postaveno podle známých kánonů: více hliníku (35 %), více karbonu (65 %)... Ručně sestavený motor se ale ukázal jako jedinečný. 4,8litrový V10, navržený ve spolupráci s Yamahou, s neobvyklým úhlem odklonu 72 stupňů, byl menší než konvenční V8 a vážil méně než typický V6. Kované písty, titanové ojnice, ventily a tlumič, samostatná škrticí klapka pro každý válec, 560 koní. - a "strop" při 9000 ot./min! Japonští inženýři navíc samostatně vyladili „hlas“ motoru tak, aby byl jako u vozů Formule 1. A ukázalo se: vysoké otáčky LFA křičí čistě formulovým způsobem!
Porsche 911 (991) GT3
Porsche 918 Spyder
9000 ot./min
9150 ot./min
V velká rodina Porsche, najdete několik modelů, jejichž motory jako by se chystaly zkrotit svou vlastní rychlostí. První je 911 (991) GT3, vyráběný od roku 2013. Šestiválcový boxer o objemu 3,8 litru produkuje 475 koní. a točí se až 9000 ot./min - díky téměř beztížným titanovým ojnicím a kovaným pístům. Jen kvůli nekvalitním šroubům právě těchto ojnic spadalo pod odvolatelnou firmu 785 vozů. Ale každý mrak má stříbro: společnost se neobtěžovala výměnou šroubů - a jednoduše nasadila nové motory do sportovních vozů!
Od listopadu 2013 do června 2015 vyrobilo Porsche 918 Spyder v edici 918 kusů, z nichž každý stál méně než milion eur. Ale jak jste pochopili, společnost neměla žádné problémy s prodejem.
Druhý model s názvem 918 Spyder je již hybridní, třímotorový a ještě šílenější. „Srdcem“ největšího Porsche v historii je 4,6litrový atmosférický V8 s návratem 608 Koňská síla a "cut-off" při 9150 ot./min! A každá náprava zde navíc roztáčí vlastní elektromotor. Celkem se ukázalo 887 koní. a tahu 1280 Nm (to je více než u silnějšího LaFerrari), zrychlení na 100 km/h za 2,5 s a maximální rychlost 351 km/h. Tak tedy – minuta neodolatelného vychloubání: potenciál tohoto monstra se nám podařilo otestovat na vlastní kůži! si můžete přečíst textovou verzi testovací jízdy a níže jsme zveřejnili video AutoVesti pro TV.
Ferrari LaFerrari
9250 ot./min
Již legendární LaFerrari si titul nejšílenějšího Ferrari rozhodně zaslouží. Nejsilnější. Nejpokročilejší. A to úplně první hybridní model v historii firmy. Z takového rouhání (směna moci čistá energie atmosférický ICE na kříženci mezi bohyní a elektrickým golfovým vozíkem!). Enzo Ferrari pravděpodobně se převalil v hrobě. A zároveň LaFerrari spojilo to obtížně kombinovatelné.
LaFerrari si mohlo koupit jen 499 šťastlivců, kteří za něj zaplatili přes milion dolarů.
Téměř celý vylisovaný z uhlíkových vláken a vybavený karbon-keramickými brzdami se ukázal jako vzdušně lehký – suchá hmotnost pouhých 1,2 tuny. aktivní aerodynamika, aktivní odpružení, aktivní zadní "diff" ... A více než aktivní motor o výkonu 800 koní, který se dokáže roztočit až na 9250 ot./min. Nejde ale o nějaký motor s vačkou, ale o mohutnou atmosférickou V12 o objemu 6,2 litru! Plus elektromotor o výkonu 163 koní zabudovaný do 7rychlostního „robota“. Na výstupu - 350 km / h "maximální rychlost" a zrychlení na 100 km / h za asi 2,5 sekundy. A LaFerrari nejen šíleně jezdí, ale stále zní tak šíleně, jak by Ferrari mělo. Kdyby starý Enzo naslouchal a snažil se, odpustil by a byl by hrdý...
10 000 ot./min
Honda sežrala psa na „kroucených“ motorech – díky jejich motocyklovému dědictví! Mnozí z vás si jistě pamatují šílený roadster S2000 s 2litrovým atmosférickým motorem, který dával výkon 240 koní. a točí až téměř 9000 ot./min. Ale kdo si pamatuje ideologického předka tohoto stroje?
Honda S800 se vyráběla v letech 1966 až 1970 a vyrobilo se 11 536 kusů.
Jmenoval se S800. Lehký, elegantní a sportovní dvoumístný roadster nebo kupé. Čtyři válce, pracovní objem pouze 0,8 litru. Motor vydal pouze 70 koní, ale nejprve se s ním S800 stala první Hondou, která zrychlila na 160 km / h. A v té době to bylo nejrychlejší na světě skladový vůz s motorem do 1 litru. A motor sám zrychlil na 10 000 otáček za minutu a dokonce s takovým zvukem! Je legrační, že zároveň rané S800 kombinovaly v těch letech ještě velmi pokročilé nezávislé zavěšení v kruhu - a řetězový pohon zadní hnací kola. Také motocyklové dědictví...
