“交流電機”是用於實現機械能和交流電能相互轉換的機械。由於交流電力系統的巨大發展,交流電機已成為最常用的電機。交流電機與直流電機相比,由於沒有換向器(見直流電機的換向),因此結構簡單,制造方便,比較牢固,容易做成高轉速、高電壓、大電流、大容量的電機。交流電機功率的覆蓋范圍很大,從幾瓦到幾十萬千瓦、甚至上百萬千瓦。20世紀80年代初,最大的汽輪發電機已達150萬千瓦。交流電機是由美籍塞爾維亞裔科學傢尼古拉·特斯拉發明的。
1.交流電機發明者
交流電機是由美籍塞爾維亞裔科學傢尼古拉·特斯拉發明的。
2.交流電機分類
根據統計,交流電機的分類可以按以下兩種方式:
3.交流電機主軸介紹
交流電機是一個非常廣義分類,電機本身的種類就是非常大的,交流電機本身也可以分低速跟高速,低速的可以叫低速電機、交流低速電機,高速的可以叫高速電機,高速電動機,交流高速電機,而高速電機又可以被稱為電主軸,高速電主軸等等。
電主軸:電主軸是最近幾年在數控機床領域出現的將機床主軸與主軸電機融為一體的新技術,它與直線電機技術、高速刀具技術一起,將會把高速加工推向一個新時代。電主軸是一套組件,它包括電主軸本身及其附件:電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤滑器、冷卻裝置、內置編碼器、換刀裝置。
電主軸所融合的技術:高速軸承技術:電主軸通常采用復合陶瓷軸承,耐磨耐熱,壽命是傳統軸承的幾倍;有時也采用電磁懸浮軸承或靜壓軸承,內外圈不接觸,理論上壽命無限;
高速電機技術:電主軸是電動機與主軸融合在一起的產物,電動機的轉子即為主軸的旋轉部分,理論上可以把電主軸看作一臺高速電動機。關鍵技術是高速度下的動平衡;
潤滑:電主軸的潤滑一般采用定時定量油氣潤滑;也可以采用脂潤滑,但相應的速度要打折扣。所謂定時,就是每隔一定的時間間隔註一次油。所謂定量,就是通過一個叫定量閥的器件,精確地控制每次潤滑油的油量。而油氣潤滑,指的是潤滑油在壓縮空氣的攜帶下,被吹入陶瓷軸承。油量控制很重要,太少,起不到潤滑作用;太多,在軸承高速旋轉時會因油的阻力而發熱。
冷卻裝置:為瞭盡快給高速運行的電主軸散熱,通常對電主軸的外壁通以循環冷卻劑,冷卻裝置的作用是保持冷卻劑的溫度。
內置脈沖編碼器:為瞭實現自動換刀以及剛性攻螺紋,電主軸內置一脈沖編碼器,以實現準確的相角控制以及與進給的配合。
自動換刀裝置:為瞭應用於加工中心,電主軸配備瞭自動換刀裝置,包括碟形簧、拉刀油缸等;
高速刀具的裝卡方式:廣為熟悉的BT、ISO刀具,已被實踐證明不適合於高速加工。這種情況下出現瞭HSK、SKI等高速刀具。
高頻變頻裝置:要實現電主軸每分鐘幾萬甚至十幾萬轉的轉速,必須用一高頻變頻裝置來驅動電主軸的內置高速電動機,變頻器的輸出頻率必須達到上千或幾千赫茲。
4.交流電機電源變頻
一、交流電機電源
交流電機一般采用三相制,因為三相交流電機與單相電機相比,無論在性能指標,原材料利用和價格等方面均有明顯的優越性。同樣功率的三相電機比單相電機體積小,重量輕,價格低。三相電動機有自起動能力。單相電機沒有起動轉矩,為解決起動問題,需采取一些特殊的措施。單相電機的轉矩是脈動的,噪聲也比較大,但所需的電源比較簡單,特別是在傢庭中使用十分方便。因此小型傢用電機和儀用電機多采用單相電機。
二、交流電機變頻調速
變頻器是應用變頻技術與微電子技術,通過改變電機工作電源的頻率和幅度的方式來控制交流電機的電力傳動元件。交流電動機調速變頻器的特點:
■低頻轉矩輸出180百分比 ,低頻運行特性良好
■輸出頻率最大600Hz,可控制高速電機
■全方位的偵測保護功能(過壓、欠壓、過載)瞬間停電再起動
■加速、減速、動轉中失速防止等保護功能
■電機動態參數自動識別功能,保證系統的穩定性和精確性
■高速停機時響應快
■豐富靈活的輸入、輸出接口和控制方式,通用性強