Встраиваемые синхронные двигатели 1FE1 с водяным охлаждением Siemens

Область применения

Встраиваемые синхронные двигатели 1FE1 с водяным охлаждением используются вместе с системой приводов SINAMICS или системой преобразователя SIMODRIVE 611 там, где предъявляются требования к:

• качеству обработки, точности и плавности хода, а также
• очень короткому времени разгона.

Встраиваемые двигатели 1FE1 поставляются в двух основных вариантах:

• Серия High-torque
  6 /8-полюсные синхронные двигатели, разработанные для токарных и шлифовальных станков с средними максимальными скоростями.
  Эти двигатели характеризуются очень высоким крутящим моментом. В этом случае диапазон скорости приблизительно 1:2.
• Серия High-speed
  В этой серии поставляются 4-полюсные синхронные двигатели для фрезерной обработки. Эти двигатели оптимизированы для высоких максимальных скоростей и диапазона скорости свыше 1:4. Для этих двигателей необходим модуль ограничения напряжения, если они работают на максимальной скорости.

Обзор

Встраиваемые двигатели 1FE1 – это синхронные двигатели с водяным охлаждением, которые поставляются в виде компонентов статора и ротора. После монтажа ротора в корпус шпинделя получается полный блок шпинделя.

Дизайн

Двигатель 1FE1 состоит из:

• • закрытого стальным листом ротора постоянного возбуждения, который для упрощения монтажа/демонтажа может быть исполнен с гильзой.
• • статорного пакета с обмоткой с
  • свободными концами кабеля в 0,5 м/1,5 м
  • двух встроенных терморезисторов (1 резервный)
  • рубашки охлаждения, в которую заключен статор.

Ротор с гильзой

Момент вращения передается на шпиндель без люфта и силовым замыканием через цилиндрическую ступенчатую прессовую посадку 2-го класса точности. Ротор монтируется на шпиндель термической стыковкой.
Ротор с гильзой предварительно отбалансирован и может быть снова смонтирован после демонтажа. Прессованное соединение может быть разъединено гидравлическим методом без изменения поверхностей стыковки.

Ротор без гильзы

Момент вращения передается на шпиндель без люфта и силовым замыканием через цилиндрическую ступенчатую прессовую посадку 2-го класса точности. Ротор монтируется на шпиндель термической стыковкой.
Демонтаж ротора при этом виде монтажа не предусмотрен.

Характеристика

Сравнение синхронных/асинхронных шпинделей

Преимущества синхронного шпинделя 1FE1 над асинхронным

Сравнение характеристик мощности/числа оборотов

Сравнение характеристик крутящего момента/числа оборотов

Характеристики мощность-скорость и крутящий момент-скорость шпинделей PE были сравнены с асинхронной версией при следующих граничных условиях: идентичный объем активных частей и одинаковый номинальный ток (60 A) силовой части.

Чертеж

Размеры в мм (дюймах)

Роторы серии high-speed поставляются без рубашки ротора и без балансировки.

Примечание:
Роторы баз рубашки "-..A." поставляются без предварительной балансировки.
Роторы с рубашкой "-..B./-..C./-..D./-..E." поставляются с предварительной балансировкой.

Особенности

• компактная конструкция (к примеру, для токарных станков, вертикальных фрезерных станков) благодаря удалению механических компонентов: балансира двигателя, ременной передачи, редукторной коробки и шпиндельного датчика
  высокая удельная мощность благодаря водяному охлаждению
• максимальное число оборотов до 30000 мин-1
• высочайшая точность на детали благодаря спокойному, точному вращению шпинделя и на малых оборотах, так как нет воздействия поперечных усилий привода
• повышенная жесткость шпиндельного привода благодаря монтажу компонентов двигателя между главными подшипниками шпинделя
• увеличенный на 60% по сравнению с асинхронными двигателями с тем же объемом активной части момент вращения
  увеличенное внутреннее отверстие ротора как короткозамкнутый ротор асинхронных двигателей при том же внешнем диаметре – преимущество для прохода прутков токарных автоматов и для увеличения жесткости шпинделя благодаря увеличению диаметра вала фрезерных шпинделей.
• холодный ротор на основе возбуждения постоянными магнитами, как следствие:
• значительное уменьшение теряемой мощности в роторе и как следствие меньший нагрев подшипников/расширение шпинделя (нет термического увеличения шпинделя) по сравнению с асинхронными двигателями
• хорошее соблюдение заданной точности у токарных станков с проходом прутков
  требуется меньшая хладопроизводительность при той же мощности по сравнению с  1PH2, т.е. увеличении кпд
• возможна более высокая температурная нагрузка
• увеличенный момент вращения – до 60 % – при том же объеме активной части и как следствие более компактная по сравнению с 1РН2 конструкция станка
• ускорение разгона и торможения (50 %) благодаря увеличенному по сравнению с 1РН2 моменту
• только один датчик (измерительная система пустотелого вала) для регистрации числа оборотов двигателя и положения шпинделя
• совместимость с ось С, т.к. измерительная система пустотелого вала  смонтирована непосредственно на шпиндель.
  низкий уровень шума благодаря удалению элементов станка
• статор и ротор полностью обработаны. Доводки после монтажа не требуется.
• простой сервис благодаря замене всего мотор-шпинделя
• увеличение производительности станка:
  мотор-шпиндели с постоянным возбуждением (PE-шпиндели) увеличивают удельную мощность и рентабельность станков с ЧПУ. Другие возможности рационализации, к примеру, сокращении времени обработки деталей и монтажных площадей, возможны в комбинации синхронных шпиндельных двигателей 1FE1, управления приводами и СЧПУ

Технические данные

Список производителей теплообменников смотри в разделе "Асинхронные двигатели – Жидкостное охлаждение".

Дальнейшая информация

Принцип охлаждения

Для оформления устройств охлаждения, см. руководство по проектированию

Принцип охлаждения для двигателей 1FE1/1PH2

Для просмотра списка производителей теплообменников, пожалуйста, см. в раздел "водное охлаждение"