Высокомоментные электродвигатели

Высокомоментные электродвигатели постоянного тока выполняют с возбуждением от постоянных магнитов (рис. 20). Магниты, выполненные на основе гексагональных ферритов, имеют высокую коэрцитивную силу (1500 А/м и более при остаточной магнитной индукции 3500—4500 Гс) и удельное сопротивление.

Это резко снижает потери в железе, позволяет выполнить электродвигатель меньших габаритных размеров и массы. Электродвигатель обычно изготовляют со встроенным тахогенератором, а в некоторых конструкциях предусматривают установку тормоза, который автоматически фиксирует ротор при снятии питания. Это необходимо при применении не самотормозящихся шариковых передач и установки электродвигателя без редуктора непосредственно на ходовой винт.

В рабочем диапазоне подач электродвигатель имеет практически постоянный вращающий момент, а при торможении и пуске допускаются значительные перегрузки. Размагничивание наступает при силе тока, значительно большей 10-кратного значения номинального тока, поэтому допустимые перегрузки в основном ограничиваются коммутационными факторами и связанным с ними изнашиванием щеток.

Электроприводы с тиристорными преобразователями серии ЭТЗС16 выпускают с высокомоментными электродвигателямн постоянного тока ПБВ-ЮО, ПБВ-112 и ПБВ-132 мощностью 0,75—5,5 кВт. В режиме регулирования частоты вращения электропривод обеспечивает диапазон 10 000 (при номинальной n = 1000 об/мин).

Малоинерционные электродвигатели ПГТ обладают малой инерцией и малыми постоянными времени (в 5—6 раз меньше, чем у обычных) за счет уменьшения диаметра и увеличения длины якоря. Высокая перегрузочная способность этих электродвигателей при сохранении требуемых условий коммутации обеспечивается применением беспазового шихтованного якоря в виде гладкого цилиндра, на поверхности которого укреплена обмотка с помощью специальных методов склейки. Такая конструкция обмотки обеспечивает малую индуктивность якорной цепи, что и позволяет обеспечить хорошую коммутацию тока при больших нагрузках электродвигателя. Эти электродвигатели по динамическим свойствам равноценны высокооборотным гидродвигателям, работающим при давлениях 4—6 МПа (40—60 кгс/см2).

В качестве усилителей мощности для электродвигателей постоянного тока в станках с ЧПУ применяют тиристорные преобразователи.

Основное преимущество тиристорных преобразователей — высокий КПД и высокое быстродействие (они практически безынерционны).

Современные следящие приводы для станков на входе мощных усилителей имеют электронные УПТ с большим коэффициентом усиления и необходимыми корректирующими цепями и обратную связь по скорости в виде тахогенераторов на выходных валах двигателей. Это обеспечивает большую жесткость механических характеристик и его высокую чувствительность, что является необходимым условием для получения большого диапазона регулирования такого привода (порядка нескольких тысяч).

При номинальной частоте вращения, например, 3000 об/мин, диапазон регулирования может быть доведен до 30 000. Такие электродвигатели с тиристорными преобразователями позволяют получать высокие диапазоны бесступенчатого регулирования без применения коробок подач, а иногда и коробок скоростей. К недостаткам электродвигателей высоких моментов относится большая стоимость магнитов высоких энергий с применением редкоземельных элементов.

Серийно выпускаются комплектные высокомоментные электродвигатели типа ПБВ для электроприводов подачи станков с ЧПУ мощностью 0,75—5,5 кВт. В комплект электродвигателей этого типа входит тахогенератор. Другие виды электродвигателей укомплектованы тормозом, резольвером, вентилятором.

Основные параметры комплектного электропривода ЭТ6С: