Асинхронные электродвигатели
К электрооборудованию сверлильных станков относятся электродвигатель, аппаратура ручного управления, аппаратура контактного управления, автоматическое управление движениями механизмов станка, электромагнитные устройства. Подавляющее большинство металлорежущих станков приводится в движение асинхронными электродвигателями трехфазного тока. Они отличаются простотой, надежностью и малой стоимостью. Способ их крепления и форма защиты от воздействия окружающей среды определяет конструктивные формы этих, двигателей. Широко применяют фланцевые электродвигатели для горизонтальной и вертикальной установок, а также нормального исполнения на лапах. Применяемые в станках электродвигатели имеют различные формы защиты от воздействия окружающей среды. Для предотвращения попадания внутрь электродвигателя посторонних предметов, а также для соблюдения правил безопасности труда электродвигатели имеют решетки. У некоторых электродвигателей для защиты от попадания жидкости делают вентиляционные отверстия, обращенные книзу или расположенные в вертикальных плоскостях. Выпускают закрытые обдуваемые электродвигатели, у которых имеется наружный вентилятор, закрытый клапаном, прикрывающим конец вала электродвигателя, противоположный шкиву. Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, применяемый на металлорежущих станках в качестве привода, состоит из статора и ротора. На статоре расположена трехфазная обмотка, питаемая трехфазным током. При включении обмотки статора в цепь трехфазного переменного тока создается вращающееся магнитное поле, которое возбуждает в короткозамкнутом роторе ток. Ток ротора, взаимодействуя с вращающимся магнитным полем статора, создает вращающийся момент, под действием которого ротор начинает вращаться в сторону вращения магнитного поля статора. Частота вращения ротора всегда несколько отстает от частоты вращения магнитного поля статора, поэтому такие двигатели называются асинхронными (несинхронными). Асинхронные электродвигатели изготовляются на напряжение 127—220, 220—380 и 500 В. Фактическое рабочее напряжение электродвигателя зависит от способа присоединения его к сети. Обмотки генератора и потребителя переменного тока могут соединяться двумя способами: звездой и треугольником. Если фазные обмотки генератора и потребителя соединить так, чтобы концы обмоток были замкнуты в одну общую точку, а начала обмоток подключены к линейным проводам, то такое соединение называется звездой. На рис. 8.1, а обмотки генератора и потребители соединены звездой. Точки О и О' соединены проводом, который называется нулевым или нейтральным проводом. Остальные три провода трехфазной системы, идущие от генератора к потребителю, называются линейными проводами. Напряжения, измеренные между началами фаз генератора и потребителя и нулевой точкой или нулевым проводом, называются фазными напряжениями и обозначаются Uф. Напряжения, измеренные между началами фаз генератора и потребителя, называются линейными напряжениями и обозначаются Uл. Зависимость между линейным и фазным напряжениями будет иметь вид . Следовательно, при соединении звездой линейное напряжение в три раза больше фазного напряжения. Ток, протекающий по фазной обмотке генератора и потребителя, называется фазным током и обозначается Iф. Ток, протекающий по линейному проводу, называется линейным током и обозначается Iл. При соединении звездой линейный ток равен фазному току, т. е. Iл = Iф. На рис. 8.1,б показан способ соединения фазных обмоток, называемый треугольником. Это соединение применяют для осветительной и силовой нагрузок. Если обмотки генератора соединены треугольником, то линейное напряжение создает каждая фазная обмотка. У потребителя, соединенного треугольником, линейное напряжение подключается к зажимам фазного сопротивления. Следовательно, при соединении треугольником фазное напряжение равно линейному. Включение
электродвигателя в сеть треугольником (рис. 8.1,б) дает меньшее рабочее напряжение (127—220 В), при включении звездой (рис. 8.1, а) —большее (220—380 В). Работа на металлорежущих станках связана со значительными переменами нагрузки, при этом частота вращения шпинделя должна оставаться постоянной. Это оказалось возможным благодаря способности асинхронных короткозамкнутых электродвигателей незначительно изменять частоту вращения при колебаниях нагрузки. Временная перегрузка электродвигателя в 2—2,5 раза изменяет частоту вращения лишь на 10—15%. При дальнейшем увеличении нагрузки электродвигатель резко снижает частоту вращения и останавливается. Во время пуска станка электродвигателю приходится преодолевать дополнительно сопротивление сил инерции приводимых в движение деталей, поэтому способность асинхронного короткозамкнутого электродвигателя развивать во время пуска момент, превосходящий номинальный, является также положительным качеством. Пуск асинхронных электродвигателей. При пуске электродвигателя с короткозамкнутым ротором пусковой электрический ток превышает номинальный в 4—8 раз. Толчок пускового электрического тока вызывает в сети понижение напряжения. Если при пуске электродвигателя большой мощности напряжение значительно понизится, то уменьшится его пусковой момент, а другие электродвигатели, работающие в это время с перегрузкой, могут остановиться (перейти в режим короткого замыкания). Поэтому асинхронный электродвигатель можно пускать без применения средств, ограничивающих пусковой электрический ток, лишь в том случае, когда номинальная мощность электродвигателя составляет не более 25% мощности
трансформаторов, питающих сеть цеха. Асинхронные электродвигатели с фазовым ротором запускают с помощью реостата, включенного в цепь ротора.
