العمود الكهربائي وتطبيقه في المحرك الكهربائي لماكينات قطع المعادن

تتناول المقالة الجهاز ومبدأ التشغيل وأمثلة على استخدام الأنظمة الكهربائية للدوران المتزامن (العمود الكهربائي) في آلات القطع المعدنية والمنشآت.

افترض أن عمودين غير متصلين ميكانيكيًا ببعضهما البعض يجب أن يدوران بنفس السرعات دون الدوران بالنسبة لبعضهما البعض. لضمان مثل هذا الدوران المتزامن وفي الطور مع المحركات D1 و D2 ، والتي تقوم بتدوير المحورين A و II ، على التوالي (الشكل 1) ، قم بتوصيل الماكينات غير المتزامنة الإضافية A1 و A2 بدوارات الطور. اللفات الدوارة لهذه الآلات متصلة ببعضها البعض.

إذا كانت سرعات دوران الآلتين ومواضع دواراتهما متطابقة ، فإن القوى الدافعة الكهربائية المستحثة في لفات دوارات الماكينات A1 ​​و A2 متساوية وموجهة نحو بعضها البعض (الشكل 2 ، أ) ، و التيار لا يتدفق في الدائرة الدوارة.

افترض أن اتجاه دوران مجال الآلات المساعدة يتزامن مع اتجاه دوران دواراتها.مع تباطؤ دوران الآلة A2 ، سيتخلف دوارها عن A1 ، مما يؤدي إلى e. إلخ. ج. سيتحول Ep2 المستحث في ملف الدوار في الطور إلى التقدم (الشكل 2 ، ب) ، وفي الدائرة الدوارة للآلات A1 ​​و A2 تحت تأثير مجموع المتجه لـ e. إلخ. مع E ، يظهر تيار التعادل Az.

أرز. 1. مخطط الاتصال المتزامن

أرز. 2. مخططات المتجهات لنظام الاتصال المتزامن

المتجه الحالي سوف أتخلف عن المتجه e. إلخ. مع E في الزاوية φ ... إسقاط المتجه الحالي Az على المتجه e ، إلخ. تتزامن v. Ep2 مع هذا المتجه في الاتجاه. إسقاط المتجه الحالي على المتجه e. إلخ. ص. الحلقة 1 تستهدفه. ويترتب على ذلك أن الآلة A2 ستعمل في وضع المحرك والآلة A1 في وضع المولد. في هذه الحالة ، سيتم تسريع عمود الآلة A2 وسيتم إبطاء عمود الماكينة A1. بهذه الطريقة ، ستطور الآلات عزم دوران يعيد الدوران المتزامن للأعمدة. الأول والثاني والموضع المنسق السابق في مساحة دوارات الماكينات A1 ​​و A2. يمكن أن تدور دوارات هذه الآلات في اتجاه دوران الحقل وفي الاتجاه المعاكس.

يسمى هذا النظام بنظام الدوران الكهربائي المتزامن ... ويسمى أيضًا العمود الكهربائي ... يمكن لنظام الدوران المتزامن أن يحل محل ، على سبيل المثال ، براغي الرصاص في مخارط القطع اللولبية.

نظرًا لأن دوائر التغذية لآلات قطع المعادن ، مقارنة بدوائر الحركة الرئيسية ، تستهلك عادةً طاقة منخفضة ، يمكن استخدام مخطط أبسط للدوران المتزامن لمزامنة الحركة الرئيسية مع التغذية (الشكل 3).في هذه الحالة ، لا مفر من عدم التوافق المستمر بين مواضع دوارات الماكينات A1 ​​و A2 ، والتي بدونها لن يكون هناك تيار في الدائرة الدوارة للآلة A2 ولن تكون قادرة على التغلب على لحظة قوى المقاومة لـ دائرة التوريد. نظرًا لأن الجهاز A2 يتلقى الطاقة من الجزء الثابت والدوار ، فإن نظام العمود الكهربائي هذا يتطلب اتصالًا بستة أسلاك بالمحرك ، يتم تثبيته في كثير من الحالات على كتلة آلة متحركة ، وعادة ما يظهر في شكل الخط المنقط.

أرز. 3. أنظمة اتصالات متزامنة لمخرطة لولبية ثقيلة

داخل الانحراف الزاوي ، الذي لا يتجاوز 90 درجة ، تزداد لحظة التزامن الكهربائي. من أجل ضمان عزم تزامن كبير ، يجب أن تعمل آلات الاتصال المتزامن في جميع الترددات الزاوية الممكنة للدوران بزلات كبيرة (لا تقل عن 0.3 - 0.5). لذلك ، يجب أن تكون هذه الآلات كبيرة بما يكفي لتجنب التسخين غير المقبول.

يتم زيادة قوة الآلات في محاولة للقضاء على تأثير تقلبات الحمل وقوى الاحتكاك. يتم استخدام عمليات النقل الميكانيكية أيضًا ، مما يقلل من تكرار دوران أعمدة الماكينة ، وبالتالي ، يتم تقليل حجم الخطأ الزاوي إلى عمود الماكينة. قبل بدء تشغيل العمود الكهربائي ، يتم توصيل الآلات غير المتزامنة A1 و A2 بـ مصدر طاقة أحادي الطور. في هذه الحالة ، يأخذ دوار الآلة A2 موقعه الأولي ، والذي يتوافق مع موضع دوار الآلة A1.

تستخدم أنظمة الدوران المتزامنة بشكل عقلاني لآلات قطع المعادن الثقيلة ، حيث يرتبط إنتاج براغي الرصاص الطويلة بصعوبات كبيرة.بالإضافة إلى ذلك ، مع زيادة طول البراغي أو الأعمدة ، بسبب التواءها ، تقل دقة تنسيق الترتيب المتبادل لأجزاء الماكينة. في نظام العمود الكهربائي ، لا يمكن أن تؤثر المسافة بين الأعمدة على دقة العملية.

عند استخدام عمود كهربائي ، يتم التخلص من التوصيلات الميكانيكية للفرجار بالمغزل ويتم تبسيط المخطط الحركي إلى حد كبير. من العيوب الكبيرة في أنظمة العمود الكهربائي في آلات قطع المعادن الثقيلة إمكانية تلف جزء باهظ الثمن أثناء انقطاع التيار الكهربائي ، حيث يحدث اختلال في المحاذاة على الفور. في بعض الحالات ، في مثل هذا الحادث ، يمكن منع تلف قطعة العمل عن طريق التراجع التلقائي السريع للأداة.

يعد المخطط الذي يحتوي على محركين غير متزامنين متطابقين مع دوارات طور مهمًا للهندسة الميكانيكية (الشكل 4). نظرًا لأن دائرة كلا الدوارين مغلقة في المتغير R ، فعند توصيل المحركات بأنابيب التيار المتردد ، يبدأ كلا الدواران في الدوران.

أرز. 4. مخطط اتصال متزامن مع مقاومة متغيرة دوارة

بالإضافة إلى التيارات المتدفقة في ملفات الدوار ومقاومات المقاومة المتغيرة ، يتدفق تيار موازن في الدائرة الدوارة لكلا الجهازين. يؤدي وجود هذا التيار إلى ظهور عزم متزامن ، ونتيجة لذلك تدور الآلات بشكل متزامن. يمكن استخدام هذا النظام لرفع وخفض الأذرع المتقاطعة للمقاييس الكبيرة وأجهزة التوجيه والدوارات.

بفضل نظام العمود الكهربائي ، تم حل مشكلة تنسيق الحركة للناقلات التي تشكل جزءًا من مجمع الإنتاج.يتم الحصول على التطبيق الأكثر عملية في هذه الحالة من متغير الدوران المتزامن للمحركات باستخدام محول تردد مشترك.

بالإضافة إلى أنظمة العمود الكهربائي لبناء الماكينة ، تم تطوير واستخدام أنظمة أخرى لآلات التيار المتردد ، بما في ذلك الأنظمة أحادية الطور والأنظمة ذات المحركات المتزامنة للبناء الخاص.