车床实施变频调速时对拖动系统的容量有什么影

    为了便于说明问题，通过实例来进行分析。    1．实例及基本数据    某意大利产SAG型精密车床，基本数据如下：    (1)主轴转速共分八挡：75 r/min、120r/min、200r/min、300r/min、500r/min、800r/min、1 200r/min、2 000r/min。    (2)电动机额定数据：2.2kW，5A，1 420r/min。    (3)车床的计算转速：根据机械工程师提供的数据，计算转速为    nD= 300r/min    即：nL≤300r/min为恒转矩区；nL≥500r/min为恒功率区。    2．主要计算数据    (1)各挡转速下的负载转矩负载的实际功率按2kW计算，则各挡转速下负载转矩的计算结果见表6-23。    表6-23    各挡转速下的负载转矩
    (2)电动机的额定转矩
    3．拖动系统的反折算    为了便于在电动机转矩和负载转矩之间进行比较，把电动机轴上的转矩和转速都反过来折算到负载轴上。反折算的公式如下：    (1)转速的反折算    （6-11）式中n′M-电动机转速折算到负载轴上的折算转速( r/min)；    nM -电动机的转速( r/min)；    λ-传动比；    nL-负载的转速( r/min)。    (2)转矩的反折算    T′M= TMλ    (6-12)式中 T′M-电动机转矩折算到负载轴上的折算转矩(N·m)；    TM-电动机的转矩(N·m)。    4．对拖动系统容量的分析    (1)在额定频率以下调节如图6-38所示，车床的机械特性如曲线①所示；电动机的有效转矩线如曲线②。这时，电动机须满足
    可见，所需电动机的容量比原来增大了近7倍。    (2)在二倍频率以下调节。因为车床的大部分机械特性属于恒功率性质，而电动机在额定频率以上的有效转矩线也具有恒功率性质，因此，从充分利用电动机的潜能出发，将电动机的最高工作频率增大为100Hz。这时，电动机的有效转矩线如图6-39曲线③所示。
    图6-38    额频以下带车床
    图6-39    二倍频以下带车床    在这种情况下，电动机的额定转速只需和负载最高转速的(1/2)相等就可以了，即
    与额频以下相比，电动机容量减小了一半，但仍比负载所需功率增大了3倍多。    (3)两挡传动比电动机和负载之间的传动比分成两挡：    低速时负载转矩大，故传动比较大；高速时负载转矩小，故传动比也较小。    这时，电动机折算到负载轴上的机械特性如图6-40中曲线④和④′所示。曲线④是低速挡（传动比较大）时的有效转矩线；曲线④′是高速挡（传动比较小）时的有效转矩线。
    图6-40    两挡传动比带车床    由图知，在这种情况下，电动机的有效转矩线与负载的机械特性曲线十分贴近，其额定转速只需与负载的计算转速相当即可
    可见，如采用两挡传动比，原来的电动机可以留用，而不必增大其容量了。