在中国,可持续发展战略被提出以后,很多的企业和机构都为在未来实现低碳节能的环保型生活而努力着。节能减排是实现可持续发展战略的重要举措,在电力系统方面,主要是对风机、电动机、泵类设备实行节能减排,意萨高速电机虽然功率一般都偏小,但是节能依旧需要注重节能。    为了实现这个目标,大力的开发和研究意萨高速电机变频调速节电技术。在我国工农业当中,应用最为广泛的就是异步交流电动机,异步电动机存在着功率因数低、调速能力差、能耗高等显着的缺点。而将电机变频节能技术应用到异步交流电动机中之后,能够很好的解决异步交流电动机的这些问题。能够很好的实现异步交流电动机的节能减排工作,为我国的可持续发展战略做出贡献。1.高速主轴电机变频控制技术的原理与特点分析高速电机是具备区别普通三相异步的特点,包括出功主轴电机和高频驱动控制两部分,能够提高高速电机的工作效率,减少电能的消耗。以普通交流发电机为例,其转速公式如下:n1=60 f/p. (1)式(1)中:n1――同步转速;f――电源频率,50 Hz;p――电机磁极对数。电机转差率用公式表示为:s=(n1?Cn)/n1. (2)式(2)中:s――电机转差率;n――电机转速。由式(1)和式(2)可以推得:n = 60 f(1-s)/p. (3)电机变频控制技术通过变频器能够很好的控制输出频率和输出电压的大小,这是电机变频控制技术的一大显着特点,是其他的电机控制系统所不具备的。同时,电机变频控制技术还具有软启动和通知的功能。采用电磁设计,减少电子和和转子的阻值。能够实现无级变速。电能消耗少,充分体现节能减排的特点。2.高速电机变频控制的发展与应用分析在最初的时候我国的电机频率都是固定的,电机只能固定的输出一种功率,一个电压。所以说当时的电机在工作的时候输出的驱动频率是完全不变的。但是往往负载所需要的驱动频率却是在不断变化的,为了能够满足负载所需要的驱动频率,电机的额定驱动频率一般都是大于负载所需要的驱动频率的。这样做虽然能够保证电机提供足够的驱动频率,保证电机的正常运作,但是其中有很大一部分的驱动频率都会被浪费掉,这就造成了大量的电力能源被浪费,不能得到有效的利用,完全不符合我国可持续发展的战略要求。为了达到节约电力,使电力得到充分利用的要求,电机变频控制技术被开发了出来,电机变频控制能够根据负载所需要的驱动频率来改变电机输出的功率和电压,保证不会有多余的驱动被浪费,很好的提高了电能的利用率,完全符合我国节能减排的要求。随着我国对节能减排的要求越来越高,对于变频节能控制系统的开发和研究也不断的完善,并且得到了更好的推广,在越来越多的地方被应用。2.1高速主轴电机变频技术的发展过程现在的电机变频系统大都是采用的恒V/F 控制系统,这个变频控制系统的特点是结构简单、制作便宜。这个系统被广泛应用在风机等大型的并且对于变频系统的动态性能要求不是很高的地方。这个系统是一种典型的开环控制系统,这个系统能够满足大多数电机的平滑的变速要是,但是对于动态和静态的调节性能都是有限的,不能应用在对动态和静态性能要求比较严格的地方。为了实现动态和静态调节的高性能,我们只能采用闭环控制系统来实现。所以有的科研人员提出了控制闭环转差频率的电机调速方式,这种调速方式能够在静态动态调速中达到很高的性能,但是这种系统只能在转速比较慢的电机中得到应用,应为在电机的转速较高的时候,这种系统不仅不会达到节约电能的目的,还会使电机产生极大的瞬态电流,使得电机的转矩在瞬间发生变化。所以说为了实现在较高的转速中实现较高的动态和静态性能,只有先解决电机产生瞬态电流的问题,只有将这个问题合理的解决我们才能更好的发展电机变频节能控制技术。2.2意萨高速电机变频控制的应用在电机的能耗中,大约有百分之七十都是应用在了风机和泵类负载当中,所以说电机变频控制技术能够很好的节约这一部分负载的能耗,实现节能减排的目的。就以空调来举例说明吧,没有应用变频控制系统的空调,在设置的温度低于阈值的时候,只能通过关闭风路的方式来实现,但是这个时候空调的电机还是在继续运转的,这一部分驱动功率就完全没有被利用,只是单纯的被浪费掉了。但是在赢了变频控制系统的空调当中,如果当空调设置的温度降低的时候,只需要控制电动机的转速降低,减少输出的驱动功率就可以实现,完全没有必要将风路进行关闭,而且也不会浪费电机的驱动频率,很好的提高了电能的利用效率。3.结语意萨高速电机具备恒扭矩输出特性,较小的转差率、高效率的优势特点,。匹配高频驱动控制系统能够减少电机不必要的驱动频率的输出,达到对电力的合理应用。
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意萨高速电主轴根据应用场合的不同大致可以分为8大类:磨削用、铣削用、车削用、拉碾用、钻削用、加工中心 用、机械主轴(不含内置电机)皮带传动主轴、特种旋转试验主轴等。用户在使用前需要明确相应的使用需求,一般用户常用的有磨削用、铣削用、车削用、加工中心用、机械主轴(不含内置电机)皮带传动主轴几类。    第一、在选择YSA电主轴时,一定要关注你的应用场合,不同的应用场合的接口是不同的,另外一定要弄清楚你的功率要求,以及在此功率下对应的转速,这一点很关键,因为同样是1kW,在1000转和10000转的要求下电主轴的外形尺寸是相差很多的,所以工况一定要准确。    第二、所使用的刀具的接口一定要明确,这也是有原则的,一般情况下BT50的接口转速只能在8000RPM一下的电主轴中使用,BT40的接口可以在18000RPM下的电主轴中使用,如果要更高的转速,刀具接口需要选择相应的HSK等高速刀具接口,数控铣削电主轴上配用的ER弹簧夹头或者SD弹簧夹头也是有一定的许用最高转速的。    第三,磨用电主轴一般都是恒扭矩设计的电机,电机的最高转速和功率以及电压的关系是等比关系,电压和功率随电主轴转速的增加线性增加。电流维持基本恒定不变,由于转矩和电流的关系是线性关系,所以称这种制式的电主轴为恒转矩制电机。磨用电主轴的设计一般兼顾的转速范围比较小,通常是最高转速的80%-100%,同时还要兼顾砂轮的最高许用线速度,因此一般在使用时不能既用高速小砂轮又用低速大砂轮,否则会因为低速功率不够大而导致大砂轮磨削的效果和效率比较低差,另外由于大砂轮本身的自重,高速电主轴轴承承载能力不能满足其要求而导致主轴轴承寿命的急剧降低,精度寿命大大缩短。同时磨用电主轴由于转速分档比较接近,用户完全可以分开选择不同的磨削要求,以更大更好的发挥电主轴的工作能力和效率潜力。而铣削和加工中心用电主轴在设计上通常有恒扭矩段和恒功率段相配合,以满足宽速度范围内的切削需要,低速需要大扭矩重切削,高速需要一定功率的精切削,所以电机制式与磨用电主轴等有较大不同。     另外,磨用电主轴的电机参数制式通常标注S6制工作制,有S6-40%、S6-60%等几种,这是与磨削的工作特性所分不开的,磨削时一个工件的磨削拍节通常包括,快速进刀、磨削、退刀、修砂轮等几个步骤,电机功率的消耗不是恒定的负载,而且在磨用电主轴电机的设计上我们通常要提高其过载能力,因此,在看磨削电主轴的参数时会看到S1和S6两组参数,S6通常比S1高出较多,一是与电机工作制有关,一是与电机的过载能力有关,标注S6制功率表明电机可以在30s~120s内短时过载到该功率制,长期使用只能按S1制使用,这一点是与其他电主轴不太相似的地方,一定要注意。      提前明确自身的使用需求,能够更加快速准确的选择合适的产品规格。
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YSA意萨高速主轴系统,顾名思义是具有高回转速度,但这并无严格的界限。对作为意萨切割电机主轴电机代表的加工设备和切割雕铣工艺而言,一般是指最高转速≥10,000r/min的主轴系统,并相应具有高的角加(减)速度,以实现主轴的瞬时升降速与起停。为适应制造业对机床加工精度愈来愈高的要求,高速雕刻主轴切割主轴电机还应有较高的回转精度,通常要求主轴的径向跳动小于1或2μm,轴向窜动小于1μm。此外,主轴也要有足够的静、动刚度,以承受一定的切削负荷和保持高的回转精度。 传统的主轴系统包含皮带、齿轮等中间传动环节,不仅转动惯量大,难于实现高的角加(减)速度,而且高速时也难于解决中间传动环节出现的振动和噪声。因此,现在的高速主轴系统大多是把电动机与主轴“合二而一”、将传动链缩短为零的电主轴单元,结构上基本是把主电动机置于主轴前后轴承之间。故意萨切割电机、电主轴,轴向尺寸较短,结构紧凑,主轴刚度高,出力较大。德国GMN公司用于加工中心和数控铣床的电主轴就是这种结构,其轴承是适合高速运转的精密角接触球轴承(一般相当于国际标准P2和P4级),所有关键零件都必须进行精密加工和精密装配,同时还要用恒温冷却水(GMN为23±0.7℃甚至±0.3℃)对主电机的定子和前后轴承进行冷却。GMN用于加工中心和数控铣床的电主轴共有20几种型号,最高转速从8000r/min到60000r/min,功率从5.5kW到76kW,扭矩从0.9Nm到306Nm。 现在,也有极少数高速轻切削铣床,使用将主电机置于主轴后轴承之后的电主轴。这种结构的电主轴轴向尺寸长,但可改进散热条件。此外,某些主轴最高转速在10000r/min至15000r/min的加工中心和铣床,不是采用电主轴而是通过薄膜式之类的联轴节,将主电动机与主轴直接连接,从而省去主轴冷却系统。不过,此方式既增加了转动惯量,影响角加(减)速度,而且两者直连后的非直线性又会引起振动(转速愈高对直线性的调准要求也愈高),故不宜用于主轴转速更高的机床。 当前的高速电主轴,几乎都是内置异步交流感应电动机。异步型电主轴的优点是结构较简单,制造工艺相对成熟和安装方便,特别是可以更大限度地减弱磁场,易于实现高速化。此种主轴电机也正在进一步改进,比如日本三菱电机公司最近开发出可减少电损耗和缩短定子长度的高速、高效率内置感应主轴电动机。 最近,国外正研讨在电主轴中内置交流永磁同步电动机的问题。与异步感应电动机相比,永磁同步电动机有如下优点:用永磁材料制造的转子在工作过程中不发热,解决了目前内置的异步感应电动机转子发热且难于充分冷却的问题;功率密度大,工作效率高,即可用较小的尺寸得到较大的功率和扭矩;低速性能好,易于实现精密控制等。然而,永磁同步电动机也有其弱点,那就是功率容量有限,弱磁困难,不利于实现高速化。故迄今为止,只有个别机床公司有内置永磁同步电动机的电主轴在展会上亮相,而专业化的电主轴制造厂尚没有此种产品出售。有不少人认为,对在弱磁场运行的高转速电主轴,似乎用异步感应电动机驱动更为合适。目前主要采用PWM变频调速技术来实现电主轴的高速化,执行此项任务的既有普通变频调速器,又有矢量控制驱动器。前者为恒转矩驱动,输出功率与转速成正比;后者在低速端(额定转速以下)为恒转矩驱动,在中、高速端为恒功率驱动。高速加工中心和数控铣床之电主轴,基本上都采用后者(即矢量控制驱动器)。矢量控制驱动器又有开环型和闭环型之分,闭环型在主轴上装有高性能编码器作为检测元件,以实现位置和速度反馈,从而有更好的动态性能,还可以实现意萨切割主轴的定向准停和C轴功能。 意萨高速电机主轴用的轴承 意萨高速主轴的性能,在相当程度上取决于主轴轴承及其润滑。滚动轴承由于刚度好、精度可以制造得较高、承载能力强和结构相对简单,不仅是一般切削机床主轴的首选,也受到高速切削机床的青睐。从高速性的角度看,滚动轴承中角接触球轴承最好,圆柱滚子轴承次之,圆锥滚子轴承最差。 角接触球轴承的球(即滚珠)既公转又自转,会产生离心力Fc和陀螺力矩Mg。随着意萨切割电机主轴转速的增加,离心力Fc和陀螺力矩Mg也会急剧加大,使轴承产生很大的接触应力,从而导致轴承摩擦加剧、温升增高、精度下降和寿命缩短。因此,要提高这种轴承的高速性能,就应想方设法抑制其Fc和Mg的增加。从角接触球轴承Fc和Mg的计算公式得知,减少球材料的密度、球的直径和球的接触角都有利于减少Fc和Mg,所以现在高速主轴多使用接触角为15°或20°的小球径轴承。可是,球径不能减小过多,基本上只能是标准系列球径的70%,以免削弱轴承的刚度,更关键的还是要在球的材料上寻求改进。 与GCr15轴承钢相比,氮化矽(Si3N4)陶瓷密度仅为它的41%,用氮化矽制作的球要轻得多,自然在高速回转时所产生的离心力和陀螺力矩也要小得多。与此同时,氮化矽陶瓷的弹性模量和硬度是轴承钢的1.5倍和2.3倍,而热膨胀系数仅为轴承钢的25%,这既可提高轴承的刚度和寿命,又使轴承的配合间隙在不同温升条件下变化小,工作可靠,加之陶瓷耐高温且不与金属发生粘咬,显然用氮化矽陶瓷制作球体更适合进行高速回转。实践表明,陶瓷球角接触球轴承与相应的钢球轴承相比速度能提高25%~35%,不过价格也要高一些。 国外将内外圈为钢、滚动体为陶瓷的轴承统称为混合轴承。目前混合轴承又有新发展:一是陶瓷材料已用于制作圆柱滚子轴承的滚子,市场上出现了陶瓷圆柱混合轴承;二是用不锈钢(比如FAG公司用氮化不锈钢Crodinur30)代替轴承钢制作轴承的内外圈特别是内圈,由于不锈钢的热膨胀系数比轴承钢小20%,自然在高速回转时,因内圈热膨胀所造成的接触应力增大趋势会受到抑制。  脂润滑是最简单和环保性最好的一种润滑方式。由于脂在超高速运转下容易变质,故其dmh值较低,轴承为钢球时仅达80×104,为陶瓷球时可达110×104(FAG公司开发的新一代低温轴承其dmh值还可以在此基础上增加10%左右)。现在高速主轴轴承用得最多的是油气润滑方式,它是定时、定量地供给轴承以油—气混合物,使轴承各部位获得最佳的微量润滑并把污染减至很小。采用油气润滑的钢球或陶瓷球角接触球轴承,其dmh值一般可分别达到到140×104和210×104,若采用比较特殊的油气润滑方式,陶瓷球角接触球轴承的dmh值可达250×104甚至更高一点为特殊油气润滑方式的一种,在试验室内其dmh值已达280×104)。     意萨切割高速电机主轴,均采用前二后一的支撑结构,同事采取全密封的高等级高速轴承,在前端所使用的背靠背的轴承对可以较好的承受轴向受力以及径向的受力,达到较好小的圆跳动需求。意萨高速电主轴滚动轴承的配置形式有多种,但比较典型的是前、后轴承呈“O”型布局的两对角接触球轴承。由于后轴承也是角接触球轴承,一般要设置滚珠套以便让后轴承能沿壳体轴向移动,使得主轴受热后可自由向后方膨胀。一般说来,角接触球轴承需要在轴向有预加负荷才能正常工作,预加负荷愈大,轴承的刚度愈高但温升也愈大。比较简单的办法是,根据电主轴的转速范围和所要承受的负载,选定一个最佳的固定预加负荷值;更好的办法则是预加负荷能随主轴转速改变而调整,在高转速时减小预加负荷,在低转速时增加预加负荷。
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打磨电机主要是用于模具行业的精加工以及表面抛光处理的专业设备,不仅能够在整个作业范围内实现强大的磨削功能,而且还具有触摸式启动、自动停止以及断电重启锁定等安全操作方案,同时其强劲的自承式马达构造使其更加坚固耐用以及工作效率高。那么,人们在使用高效专业的打磨电机时应注意哪些安全操作要点呢?一、由于打磨电机在使用过程中存在一定的安全风险,为了避免出现安全事故等意外除了能够熟练操作的维修大班人员外,其他人员应禁止操作进行打磨作业,同时人们在使用打磨电机前还应仔细检查好设备的保护套以及辅助手柄有无出现松动等故障情况。二、在装好打磨电机的砂轮片前人们应注意好有无出现有受潮和缺角等现象,并且在安装时应确保牢固无松动的状态,同时还应严禁不使用专用工具而用其他的外力工具进行敲打砂轮夹紧螺母。三、打磨电机使用的电源插座应确保装有漏电开关装置以及检查好电源线有无破损的现象,在使用打磨电机前人们应先进行开机试转从而看打磨片是否平稳正常,同时人们还应检查碳刷的磨损程度以及定期对其更换。四、打磨电机在运行过程中其磨切方向应禁止对着周围的工作人员以及其他易燃易爆的危险物品,并且还应保持工作场地干净整洁以及按照要求正确使用设备,从而避免造成不必要的伤害以及确保人身安全。以上内容就是人们在使用高效专业的打磨电机时应注意的安全操作要点,除了上述提及到的四点内容,专业人士还指出人们在使用品种繁多的打磨电机时应切记不能用力过猛,而是应慢慢均匀用力从而防止出现打磨片撞碎的情况。
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我们知道目前的雕刻机可以根据加工材质分为木工雕刻机和石材雕刻机最大的两大类别。虽然是不同行业的两大类别,但其操作和使用方法几乎都是一样的,雕刻加工原理也是相同的,工作方式也是类似的。那么,在不影响雕刻质量的前提下如何根据转速的不同来选择合适的雕刻主轴?1、对待不同的雕刻材质,选择不同的转速。如果材质硬度越高,加工时雕刻主轴转速就越低,而材料越粘时加工时雕刻主轴转速就越高;因此针对材质的特殊性,选择合适转速的雕刻主轴。2、根据雕刻刀具的大小选择。一般来说,刀具直径越大雕刻主轴转速就会越低;换而言之,道具直径越小,雕刻主轴转速越高。因此在选择品质好的雕刻主轴时,也要充分考虑到刀具的规格大小。3、根据主轴电机情况来看。从主轴电机功率曲线我们可以看出,当雕刻主轴转速降低时,电机的输出功率也有所降低,如果输出功率降低到一定程度,就会影响加工,这样对刀具寿命和工件效果不好。4、根据材料的熔点等因素来决定。熔点较低的材料,选择太快的雕刻主轴转速,往往会导致材料在雕刻过程中融化掉,因此,熔点较低的材料加工时应该降低主轴转速。上述几点是按照销量最好的雕刻主轴的一般加工特性来介绍的,在实际的加工过程中,针对不同材料的进给率、主轴转速、下切步距等都是不太一样的,另外所选刀具性能的优劣,也是各有差别的。所以在实际加工过程中,很难有一个绝对的标准来界定雕刻主轴的转速。
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如今整个雕刻机行业发展的非常迅猛,因此雕刻机主轴的需求量每年也呈递增式的发展。由此而产生了很多做设备行业的创新,其主要创新最主要来源于这种雕刻机主轴的高速度、高精度、可以无极变频调试、输出功率大等比较优良的特点。下文以品质好的雕刻主轴为例,带你了解操作雕刻主轴的三大关键步骤。1、首先排好版面。包括设置文字高度、大小、字距、行距等参数(注意:先改好字体)。同样内容的最好批量复制好。然后设置走刀路径,输上雕刻主轴雕刻深度。没有的话证明刀具设置大了或修一下文字。不同深度的文字要走不同深度的路径,一般雕刻为二维选平底尖刀,切割为割选直刀。2、保存储雕刻路径。不同深度的路径存储不同的文件,(例如一个版面内既有雕刻又有切割,必须存为两个路径文件)。存完雕刻主轴雕刻路径时必须删掉雕刻路径在作切割路径并存储路径(注意第一次安装完文泰需将此处的抬刀高度该为三毫米)。3、打开运动管理系统。在自动点击右键选折打开并装载打开在文泰中保存的要雕刻的路径,换上所选的刀具,在手动中将雕刻刀移动到要雕刻的材料上(左下角)定原点。三个轴的工件坐标清零。启动主轴,点击开始。假设雕刻主轴同一版面上既有雕刻还有切割需要更换刀具时雕刻完成后卸下雕刻刀具,换上切割刀具只要重新定原点即可,横纵坐标一定不能更改,否则切割和雕刻跟排版版面不吻合。以上是小编总结的操作雕刻主轴的三大关键,从中我们不难看出,操作销量最好的雕刻主轴时应该注意机器整体的运转。切割时注意把进给速度调慢,不同材料在调整一下雕刻主轴转速。雕刻完毕抬起主轴,移动龙门架到合适位置,加工完成。
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雕刻主轴是集高转速、高精密机电一体的精密部件,是实现高速精密加工的关键功能部件。合理选用销量最好的雕刻主轴,以及正确维护与保养可以发挥雕刻主轴的工作特性,使雕刻主轴长期高效运转,并延长雕刻主轴的使用期限。接下来小编和大家分享如何正确的使用、维护和保养雕刻主轴。1、严格按照使用说明书来规范操作操作人员应该对所选用的雕刻主轴及配件有一个基本了解,包括雕刻主轴的额定功率、转速等各项要求,做到不超额定功率运转,超负荷运转可能会导致雕刻主轴闷车、转子卡死,使雕刻主轴受到严重损伤,造成更高维修成本。因此在使用雕刻主轴之前,一定要仔细阅读说明书,进行规范操作。2、提供可靠的冷却条件高速雕刻主轴通常有液体冷却和空气强制冷却方式:液体冷却雕刻主轴需要定期检查冷却液的使用情况,及时供给;空气强制冷却雕刻主轴需要定期检修雕刻主轴空气制冷系统,避免故障。因为高速运转,会使雕刻主轴得温度迅速上升至高温,此时可靠的冷却方式可以帮助雕刻主轴迅速降温,从而帮张正常运转。3、提供可靠的润滑调节对于油气润滑的雕刻主轴来说,应该给主轴提供可靠稳定的润滑条件。注入油气润滑器的润滑油需要经过过滤,避免杂质混入,油种混用。定期观察油量并加油,避免断油,定期清洗滤芯滤网。品质好的雕刻主轴轴承是刚性与精度的重要保证,清洁度对于精密轴承产品而言至关重要,轴承的清洁是保证高速雕刻主轴使用寿命的重要环节。因此要定期保养雕刻主轴轴承,避免杂质混入种族,防止水分锈蚀轴承等。
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