Keuntungan menggunakan motor multi-kecepatan

Penggantian mesin kecepatan tunggal konvensional dengan mesin multi kecepatan dalam banyak kasus secara signifikan meningkatkan kualitas teknologi dan operasional mesin dan mesin pemotong logam serta mengurangi intensitas tenaga kerja produksinya.

Motor multi-kecepatan digunakan:

• pada penggerak mesin dan mesin pemotong logam, kecepatan yang diinginkan untuk diubah tergantung pada ukuran, kekerasan dan sifat fisik lainnya dari bahan yang diproses atau tergantung pada faktor teknologi. Ini termasuk mesin pemotong logam dan pengerjaan kayu, pemisah sentrifugal, kapal keruk dan mekanisme lain untuk berbagai aplikasi;

• pada mesin, mesin dan mekanisme pemotong logam dengan kecepatan operasi dan diam yang berbeda (penggergajian);

• untuk memulai dan berhenti tanpa benturan tajam pada meja dengan momentum signifikan (elevator, kerekan). Dalam hal ini, proses kerja berlangsung pada kecepatan rotasi tertinggi, dan awal dan akhir mekanisme - pada putaran rendah, seringkali dengan pergantian otomatis jumlah kutub;

• di penggerak mesin dan peralatan mesin dengan daya yang bervariasi tergantung pada waktu, musim, dll. (pompa, kipas angin, perangkat kargo, konveyor, dll.);

• pada penggerak mesin dengan beberapa tujuan berbeda yang masing-masing membutuhkan kecepatan berbeda, misalnya peralatan sumur minyak dimana kecepatan terendah digunakan untuk memompa minyak dan kecepatan tertinggi digunakan untuk pemasangan pipa;

• dalam mekanisme yang perubahan kecepatannya ditentukan oleh daya yang dikonsumsi. Contohnya adalah pabrik penggilingan datar, di mana awalnya, dengan deformasi logam yang signifikan, penggulungan dilakukan dengan kecepatan rendah, dan operasi penyelesaian dengan kecepatan tinggi.

• di blok, di mana selain mengatur kecepatan putaran motor dengan mengganti jumlah kutub, peningkatan tambahan dalam batas kontrol kecepatan dilakukan dengan mengubah frekuensi jaringan suplai.

Berkat penggunaan motor multi-kecepatan dalam penggerak listrik mesin dan mesin pemotong logam, dimungkinkan untuk:

1) menyederhanakan desain mesin dengan mengesampingkan kotak roda gigi dan catu daya;

2) meningkatkan kinerja, produktivitas dan kemudahan perawatan mesin pemotong logam;

3) meningkatkan kualitas pemrosesan mesin dengan mengurangi getaran dan mengurangi ketidakakuratan pengoperasian mekanisme dengan jumlah roda gigi yang banyak;

4) meningkatkan efisiensi mesin dengan mengurangi penghubung rantai kinematik;

5) mengubah kecepatan gerak tanpa menghentikan mesin;

6) menyederhanakan manajemen otomatis dari proses start, stop, reversing dan stop;

7) penyederhanaan manajemen mode pemrosesan otomatis tergantung pada faktor teknologi.

Menghidupkan motor pada kecepatan putaran yang lebih rendah juga memiliki keuntungan bahwa nilai absolut dari arus start dalam hal ini biasanya akan lebih kecil dari arus start untuk kecepatan yang lebih tinggi. Saat mengganti kumparan dari jumlah kutub yang lebih kecil ke jumlah yang lebih besar, yaitu ketika kecepatan motor melambat, pengereman regeneratif mesin, yang mempersingkat waktu berhenti alat berat dan tidak terkait dengan kehilangan energi, seperti halnya pengereman mundur.

Ada peluang luas untuk menggunakan motor multi-kecepatan dalam berbagai jenis mesin pemotong logam otomatis universal dan khusus: memutar, memutar mesin bubut, mengebor, menggiling, menggiling, perencanaan memanjang dan melintang, penajaman, dll.

Motor multi-kecepatan paling banyak digunakan pada peralatan mesin dan penggerak mesin pertukangan.

Kisaran pengaturan kecepatan yang signifikan dari mesin pemotong logam universal membutuhkan reduksi atau kotak roda gigi dengan sejumlah besar langkah kontrol. Ketika proses penyesuaian dilakukan hanya dengan satu cara mekanis, gearbox secara struktural jauh lebih kompleks dan membutuhkan sistem kontrol yang lebih kompleks.

Kedua faktor tersebut menyebabkan peningkatan intensitas tenaga kerja dan peningkatan biaya pembuatan gearbox.Oleh karena itu, sistem kontrol kecepatan majemuk banyak digunakan pada peralatan mesin, yang merupakan kombinasi dari motor listrik, yang kecepatannya diatur pada rentang yang cukup luas, dengan kotak roda gigi atau pemalas relatif dengan efisiensi lebih tinggi dibandingkan dengan kotak roda gigi yang lebih kompleks.

Sangat disarankan untuk menggunakan motor multi-kecepatan pada mesin pemotong logam, di mana Anda dapat membatasi diri Anda pada dua, tiga atau empat kecepatan berbeda pada kecepatan spindel mesin yang sama dengan kecepatan motor. Dalam hal ini, motor multi-kecepatan bawaan digunakan. Stator motor terpasang pada headstock mesin, dan spindel dihubungkan dengan kopling ke poros rotor motor, atau rotor motor dipasang langsung pada spindel.

Desain mesin seperti itu ternyata sangat sederhana, rantai kinematiknya paling pendek, dan mesin sedekat mungkin dengan poros kerja.

Jika kecepatan putaran spindel alat pemotong logam tidak sesuai dengan kecepatan putaran motor multi-kecepatan, yang terakhir dihubungkan ke spindel melalui sabuk atau penggerak roda gigi. Diagram kinematik serupa digunakan untuk ruang operasi mesin bubut, mesin penggilingan, atau mesin bor kecil. Menambahkan pencarian sederhana ke skema semacam itu sangat memperluas jangkauan kontrol kecepatan alat berat, memperluas rantai kinematik alat berat hanya pada kecepatan rotasi rendah.

Penggunaan motor multi-kecepatan dalam penggerak listrik alat mesin, yang terhubung langsung ke variator kecepatan, sangat memperluas kemungkinan kontrol kecepatan mesin yang mulus.Aplikasinya, misalnya, mesin dua kecepatan 2p = 8/2 dan variator mekanis dengan rasio kecepatan 4: 1, dapat diterapkan untuk menyetel kontrol kecepatan stepless dari 187 menjadi 3000rpm, mis. dapatkan rentang penyesuaian 16:1.

Dengan motor dua kecepatan 500/3000rpm dan variator rasio 6:1, kisaran kontrol kecepatan mesin yang halus diperpanjang hingga 36:1, dicapai dengan menggunakan dorongan setelah variator.

Kisaran kontrol kecepatan penggerak halus dapat dipindahkan ke area kecepatan lebih tinggi atau lebih rendah dengan mengubah kecepatan putaran motor multi-kecepatan. Jika ini tidak cukup, overdrive atau downshift ditempatkan antara mesin dan variator, paling sering berupa V-belt atau sabuk.

Untuk pengaturan kecepatan yang mulus dalam rentang yang relatif kecil hingga 1:4 dengan torsi poros konstan, motor asinkron dengan kopling geser.

Efisiensi motor seperti itu ditentukan oleh ekspresi η = 1 — s, di mana s adalah slip yang sama dengan perbedaan antara kecepatan rotasi rotor dan poros keluaran. Oleh karena itu, pada s = 80%, efisiensinya hanya 20%. Dalam hal ini, semua kehilangan daya terkonsentrasi di drum kopling.

Dengan mengganti motor kecepatan tunggal konvensional dengan motor multi kecepatan pada penggerak kopling geser, efisiensi dapat ditingkatkan dan rentang pengaturan kecepatan penggerak ini dapat diperpanjang.Misalnya, pada motor dua kecepatan dengan rasio perubahan kutub 2:1, kontrol kecepatan dilakukan dalam langkah rasio 2:1, dan dalam interval antara kecepatan ini dan di bawahnya, penyetelan halus dilakukan oleh kopling selip. Rentang kendali keseluruhan adalah 4:1 dengan efisiensi minimum 50%.

Karena penggunaan sifat pengatur kopling yang lebih lengkap (rentang kontrol 5: 1), dimungkinkan untuk memperluas rentang kontrol ke 10: 1 dengan efisiensi terendah (pada kecepatan putaran poros terendah) η = 20 %.

Penerapan motor tiga kecepatan dengan belitan pengubah kutub 2p = 8/4/2 memungkinkan untuk meningkatkan rentang kontrol menjadi 8: 1 pada efisiensi penggerak terendah η = 50% dan mencapai batas kontrol 20: 1 pada efisiensi pada kecepatan terendah η=20%.