Дугостаторный электропривод винтового пресса

Дугостаторный электропривод винтового пресса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Т ГОСТАТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОЛ ВИНТОВОГО ПРЕССА, содержаиий дуговой индуктор с двухслойной трехфазной otSMOT кой и полузаполненными . крайними пазами, ротор-маховик, жестко закрепленный на винтовом шпинделе, сочлененном с гайкой, смонтированной в ползуне а также систему управления с датчиками положения ползуна, вывод которой под-, ключей к двухслойной трехфазной обмотке индуктора через-реверсивный тиристорный пускатель, причем датчики положения ползуна смонтированы на станине пресса, о т h и ч а ю « и и с я тем/ что, с целью улучшения анергётических показателей он снабжен размещенны по концам дугового индуктора магнитными шунТами-компенсаторами , вьтолненны ш в:виде катушек из ферромагнитйого изолированного провода, число витков и сечение котсфого одинаковы и равны соотвественно числу витков и сечению провода секций двухслойной трехфазной обмотки, причем упомянутые ка1тушки pa3Mst2ieH j одной, стороной за гфелелами дугового индуктора по его торцам, а друго1Й - в W полузаполненное крайних пазах дугового индукторй, а катушки электрис :чески объедйнейы в три фазные груп тл к включены последовательно и сог ,лаено с соответствукхчими фазакта двухслойной.трехфазной обмотки. isi ч| о сл О1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН цр В 30 В 1/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ОТНРЦТИЙ (2D 3318377/25-27 .(22) 28. 07. 81 (461 07.О7.83,. Бюл. 1Ф 25 (72) Е.Ф.Беляев, П.Н.Цылев, Е.N.Oãàð» ков и A.Ä.Êîðîòàåâ (71) Пермский. политехнический институт (53) 621.973 (088. 8) (56). 1. Руководство по электрооборудованию винтового пресса с.дугоста". торным приводом усилием 250 тс мод.

Ф1734, N., изд. B/о СтанкоиМпорт, 1977 (прототип). (54) (57) ДУГОСТАТОРНЫЯ ЭЛЕКТРОПРИВОц

ВИНТОВОГО ПРЕССА, содержащий дуго: вой индуктор с двухслбйной трехфазной обмоткой и полузаполненными крайними пазами,. ротор-маховик,. жестко закрепленный на винтовом шпинделе, сочлененном с гайкой, смонтйрованной в ползуне, а также . систему управления с датчиками по"

/ :ложения ползуна, вывод которой под-. ключен к двухслойной трехфазной об„SU„„1027055 А мотке индуктора через реверсивный тиристорный пускатель, .причем датчики положения ползуна смонтированы на станине пресса, о т л и ч а ющ и и с. я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, он снабжен размещенными по концам дугового индуктора магнитными шунтами-компенсаторами, выполненными. в .виде катушек из ферромагнитного изолированного провода,.чнсло витков и сечение которого одинаковы и равны соетвественно числу витков и сечению провода секций двухслойной: трехфазной обмотки, причем упомянутые катушки размещены одной. стороной за пределами дугового индук- g тора но его торцам, а другой -. в полузаполненнык крайних пазах дугового индуктора, а катушки электрически объединены s три фаэные группы и включены последовательно и согласно G соответствующими Фазами двухслойной трехфаэной обьютки. Ф

1027055

ЗО

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции узлов привода оборудования для обработки давлением.

Известен дугостаторный электропривод винтового пресса, содержащий 5 дуговой индуктор с двухслойной трехфазной обмоткой и полузаполненными крайними пазами, жестко закрепленный на винтовом шпинделе, сочлененным с гайкой, смонтированной в ползуне, а также систему управления с датчиками положения ползуна, выход которой подключен к двухслойной трехфазной обмотке индуктора через реверсивный тиристорный пускатель, причем датчики положения ползуна смонтированы на станине пресса j1) .

Известный дугостаторный электро- привод обладает невысокими энергетическими показателями (КПД и коэффициент мощности), обусловленными потерями на краях незамкнутого дугового индуктора.

Цель изобретения — улучшение энергетических показателей. 25

Поставленная цель достигается тем, что дугостаторный электропривод винтового пресса, содержащий дуговой индуктор с двухслойной трехфазной .обмоткой и полузаполненными крайними пазами, ротор-маховик, жестко закрепленный на винтовом шпинделе, сочлененном с гайкой, смонтированной в ползуне, а также систему управления с датчиками по- 35 ложения ползуна, вывод которой подключен к двухслойной трехфазной обмотке индуктора через реверсивный тристорный пускатель, причем датчики положения ползуна смонтированы на станине пресса, снабжен расположенными по концам дугового индуктора магнитными шунтами-компенсаторами, выполненными в виде катушек из ферромагнитного изолированного провода, число витков и сечение которого одинаковы и равны соответственно числу витков и сечению провода секций двухслойной трехфазной обмотки, причем упомянутые катушки размещены одной стороной за преде- 5Î лами дугового индуктора по его торцам, а другой — в полузаполненных крайних пазах дугового индуктора, при этом катушки электрически объединены в три фазные группы и включе- 55 ны последовательно и согласно с соответствующими фазами двухслойной ,трехфазной обмотки.

На фиг. 1 приведена блок-схема привода;.на фиг. 2 — схема соеди- 6О нения обмоток.

Дугостаторный электропривод винтового пресса содержит четырехполюсный дуговой индуктор 1 с двухслойной трехфазной обмоткой 2 и магнитными шунтами-компенсаторами

3. В расточке дугового индуктора

1 размещен ротор-маховик 4, с которым механически соединен винтовой шпиндель 5. Последний сочленен с гайкой б, расположенной в ползуне

7,. В процессе работы винтового прессеа контроль положения полэуна

7 осуществляется посредством датчиков 8 положения, сигнал с которых поступает на вход системы 9 управления, вывод которой подключен на вход реверсивного тиристорного пускателя

10. Вторые входы системы 9 управления и реверсивного тиристорного пускателя 10 подключены к источнику 11 переменного напряжения. Выход реверсивного тиристорного пускателя

10 подключен к обмоткам дугового индуктора 1.

Дуговой индуктор 1 представляет собой магнитопровод с пазами, в которых уложены фазные обмотки A-Х, B-у, С-7„ образующие в совокупности трехфазную обмотку 2. Распределение секций фазных обмоток по пазам показано на фиг. 1, откуда видно, что секции трехфазной обмотки 2 полностью заполняют пазы двух центральных полюсных делений, а пазы крайних полюсных делений секциями этой обмотки заполнены наполовину. По концам дугового индуктора 1 установлены магнитные шунты-компенсаторы 3. Конструктивно каждый из магнитных шунтов-компенсаторов 3 представляет собой шесть катушек 12 — 17 (первый шунт) и 18

23 (второй шунт), выполненных изолированным проводом из ферромагнитного материала. Число витков и сечение провода всех катушек выбираются одинаковыми и равными количеству витков и сечению провода секций основной трехфазной обмотки 2. Общее количество и катушек магнитных шунтов-компенсаторов 3 составляет двенадцать, равно числу пазов на крайних полюсных делениях дугового иднуктора 1 и уложены в три ряда, в каждом из которых число катушечных сторон различно и уменьшается по мере удаления от краев дугового инлуктора 1 (фиг. 1) .

Стороны 12 — 17н и 18 — 23к упомянутых катушек 12-23 уложены в пазах крайних полюсных делений дугового интуктора 1. По П/6 (для рассматриваемого дугового индуктора 1 по две рядом расположенных, начиная от краев, катушки магнитных шунтов-компенсаторов 3 соединены между собой последовательно и включены согласно с соответствующими фазами основной трехфазной обмотки 2 (фиг. 2).

При таком включении в пазах крайних полюсных делений обеспечивается одинаковое направление тока в магнитных шунтах-компенсаторах 3 и сторонах секций трехфазной обмотки 2.

1027055

Начала катушек 13, 15 и 17 и концы катушек 18, 20 и 22 магнитных шунтов-компенсаторов 3 заведены в коробку выводов дугового индуктора 1, где соединяются по схемам ".звезда" или "треупольник" и подключаются к реверсивному тиристорному пускателю 10.

Дугостаторный электропривод винтового пресса работает следующим образом. 10

При подключении двухслойной трехфазной обмотки 2 и магнитных шунтов-компенеаторов 3 к источнику 11 переменного напряжения через реверсивный тиристорный пускатель 10 в за- 5 зоре, отделяющем дуговой индуктор

1 от маховика-ротора 4, возбуждается бегущее магнитное поле. Это поле при. своем движении индуцирует в маховике-роторе 4 ЭДС и электрический ток. Взаимодействие индуцированного в маховике-роторе 4 электрического тока с бегущим магнитным полем дугового индуктора 1 обуславливает возникновение электромагнитного усилия и момента. если величи25 на электромагнитного момента превышает момент сопротивления сил трения, то маховик 4, вместе с ним и винтовой шпиндель 5 приходят во вращение. Так как винтовой шпиндель

5 не имеет возможности осевого перемещения, его вращение с помощью гайки б преобразуется в поступательное движение ползуна 7. Когда ползун

7 проходит заданный путь разгона и 35 скорость маховика-ротора 4 достигает величины, соответствующей необходимой кинематической энергии, дуговой индуктор 1 и магнитные шунтыкомпенсаторы 3 с помощью датчиков 8 40 положения, системы 9 управления и реверсивного тиристорного пускателя 10 отключаются от источника 11 переменного напряжения. Дальнейшее движение ползуна 7 вниз происходит по инерции.45

В конце хода ползуна 7 происходит работа пластического деформирования заготовки и электропривод винтового пресса посредством датчиков 8 положения, системы 9 управления, тиристорного пускателя 10 включается íà обратный ход.

В дугостаторном электроприводе вин. тового пресса магнитные шунты-компенсаторы 3 устраняют возникновение пульсирующего магнитного поля про- 55 дольного краевого эффекта. Выполнение магнитных шунтов-компенсаторов

3 в виде катушек, включенных последовательно и согласно с фазами двухслойной трехфазной обмотки 2, обес- 60 печивает протекание по ним трехфазного переменного тока. Токи в катушечных сторонах магнитных шунтовкомпенсаторов 3, расположенных за пределами дугового индуктора 1, создают магнитодвижущую силу, которая в каждый момент времени равна по, величине, но противоположна по направлению магнитодвижущей силе, возбуждаемой на краях дугового индуктора

1 токами двухслойной трехфазной обмотки 2 и катушечными сторонами магнитных шунтов-компенсаторов 3, расположенными в полузаполненных пазах крайних полюсных делений дугового индуктора 1. Это позволяет существенно увеличить электромагнитное усилие и электромагнитный вращающий момент, а также КПД и коэффициент мощности.

Кроме того, магнитные шунты-компенсаторы 3, выполненные из ферромагнитного провода, увеличивают проводимость путей, по которым замыкаются линии магнитного поля, созданного токами ротора-маховика 4. Это приводит к увеличению индуктивного сопротивления участков ротора-маховика 4, входящих в зону дугового индуктора 1 и покидающих зону этого индуктора. Возрастание индуктивного сопротивления ротора-маховика 4 в зонах входа его в дуговой индуктор 1 и выхода из этого индуктора обуславливает уменьшение в этих зонах токов и создаваемых ими тормозных электро,магнитных усилий и моментов,и, тем самым, способствует дополнительному увеличению тягового усилия и электро-! магнитного вращающего момента. Следовательно,магнитные шунты-компенсаторы 3 устраняют вредное влияние процессов, обусловленных входом ротора-маховика 4 в дуговой индуктор 1 и выходом его из этого индуктора, тем самым, существенно повышает эффективность дугостатбрного двигателя.

Магнитные шунты-компенсаторы 3 позволяют увеличить в два раза линейную токовую нагрузку на крайних полюсных делениях дугового индуктора 1. Это эквивалентно увеличению длины дугового индуктора 1 на величину полюсного деления, пазы которого полностью заполнены секциями двухслойной трехфазной обмотки 2.

Влияние этого явления особенно существенно в дугостаторных асинхронных двигателях с малым числом полюсов дугового индуктора 1. Так, например, в четырехполюсном дуговом асинхронном двигателе установка магнитных шунтов-компенсаторов 3 позволяет за счет возрастания линейной токовой нагрузки увеличить электромагнитное усилие, вращающий момент и электромагнитную мощности почти на 25%. С увеличением числа полюсов роль этого фактора несколько уменьшается. Так

B восьмиполюсном дуговом асинхронном двигателе увеличение линейной токовой нагрузки на крайних полюсных

1027055 делениях за счет установки магнитных шунтов-компенсаторов 3 приводит к увеличению электромагнитного усилия, врашающего момента и электромагнитной мощности на 12,5Ъ.

Выполнение магнитных шунтов-ком- 5 пенсаторов 3 в виде катушек из ферромагнитного провода позволяет весьма просто формировать произвольный закон уменьшения их сечения по длине.

Необходимость уменьшения сечения ® магнитных шунтов-компенситоров 3 обьясняется тем, что магнитное. поле .токов ротора-маховика 4 по мере . удаления от краев дугового йидуктора

1 затухает по закону близкому к экспонеициальному. поэтому в случае выполнения магнитных шунтов-компен-саторов 3 постоянного сечения их участки, расположенные на большем удалении от краев дугового кндуктора 1, оказываются незагруженными, т.е. ферромагнитный провод в этих зонах в магнитном отношении недоиспользуется., Выполнение магнитных шунтов-компенсаторов 3 переменного сечения позволяет выровнять магнитную нагрузку по их длине и улучшить использование ферромагнитного провода.

Эффективность Использования изоб- ретения достигается за счет улучшения энергетических показателей привода.

1027055

1027055. Составитель В. Стоколов

Редактор Л. Алексеенко Текред В.Далекорей Корректор Г. Огер

Заказ 4649/20 Тираж б75 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москвар Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 с