Tiếng Việt
Quan điểm: 0 Tác giả: Trình chỉnh sửa trang web xuất bản Thời gian: 2025-03-15 Nguồn gốc: Địa điểm
Trong lĩnh vực sản xuất và gia công hiện đại, động cơ trục chính đóng vai trò nòng cốt. Chúng là trung tâm của máy công cụ, chịu trách nhiệm lái các công cụ cắt ở tốc độ cao với độ chính xác. Trong số các loại động cơ trục chính có sẵn, động cơ trục chính được làm mát không khí đã trở nên phổ biến đáng kể do các đặc điểm độc đáo và nguyên tắc làm việc của chúng. Bài viết này nhằm mục đích khám phá toàn diện các nguyên tắc làm việc của động cơ trục chính không khí, cùng với các khía cạnh xây dựng, lợi thế, ứng dụng và bảo trì của chúng.
Stato là một trong những thành phần cơ bản của động cơ trục chính được làm mát không khí. Nó bao gồm một lõi sắt nhiều lớp với cuộn dây đồng xung quanh nó. Hàm chính của stator là tạo ra từ trường quay khi dòng điện xen kẽ (AC) được áp dụng cho các cuộn dây. Từ trường này đóng vai trò là động lực cho hoạt động của động cơ. Lõi sắt nhiều lớp được thiết kế để giảm thiểu tổn thất dòng điện xoáy, điều này có thể dẫn đến quá nóng và giảm hiệu quả. Các cuộn dây đồng được thiết kế cẩn thận để mang dòng điện và tạo ra thông lượng từ tính cần thiết.
Rôto là phần quay của động cơ trục chính. Nó thường được làm bằng vật liệu sắt từ, chẳng hạn như sắt và được gắn trên trục. Rôto được thiết kế để tương tác với từ trường được tạo ra bởi stato. Trong hầu hết các động cơ trục chính được làm mát không khí, rôto có nam châm vĩnh cửu hoặc được thiết kế như một rôto cage - lồng. Trong trường hợp của một rôto sóc, nó bao gồm các thanh dẫn điện ngắn - được chuyển mạch ở cả hai đầu. Khi từ trường quay từ stato cắt qua các dây dẫn rôto, một dòng điện cảm ứng được tạo ra trong rôto, từ đó tạo ra một từ trường. Sự tương tác giữa từ trường của stator và từ trường của rôto khiến rôto quay.
Vòng bi là các thành phần quan trọng trong động cơ trục chính được làm mát không khí khi chúng hỗ trợ trục và cho phép quay mịn. Vòng bi chính xác cao được sử dụng để đảm bảo ma sát thấp và độ rung tối thiểu trong quá trình hoạt động. Những vòng bi này được thiết kế để chịu được tốc độ cao và tải trọng xuyên tâm và trục liên quan đến hoạt động của động cơ trục chính. Có nhiều loại vòng bi khác nhau được sử dụng trong động cơ trục chính, chẳng hạn như vòng bi và vòng bi lăn. Vòng bi bóng thường được sử dụng cho các ứng dụng tốc độ cao do khả năng xử lý tốc độ quay cao với ma sát tương đối thấp. Vòng bi lăn, mặt khác, phù hợp hơn cho các ứng dụng yêu cầu tải trọng cao hơn - khả năng mang theo.
Hệ thống làm mát là một đặc điểm nổi bật của động cơ trục chính làm mát không khí. Đúng như tên gọi, các động cơ này sử dụng không khí làm phương tiện làm mát. Hệ thống làm mát thường bao gồm vây hoặc kênh trên vỏ động cơ. Những vây này làm tăng diện tích bề mặt của động cơ, cho phép tản nhiệt tốt hơn vào không khí xung quanh. Trong một số trường hợp, một quạt bên ngoài có thể được sử dụng để buộc - không khí trên vỏ động cơ, tăng cường hiệu ứng làm mát. Hệ thống làm mát là rất cần thiết để ngăn vận động quá nóng trong quá trình hoạt động liên tục. Quá nóng có thể dẫn đến giảm hiệu suất vận động, giảm tuổi thọ và thậm chí là hỏng động cơ.
Trong một rôto của con sóc - Cage, EMF cảm ứng làm cho dòng điện chảy qua các dây dẫn ngắn. Dòng điện hiện tại này, với sự hiện diện của từ trường của stator, trải nghiệm một lực lượng theo luật lực của Lorentz. Lực tác dụng lên các dây dẫn rôto làm cho rôto quay. Hướng quay của rôto được xác định bởi sự tương tác của từ trường của stato và rôto và có thể được đảo ngược bằng cách thay đổi trình tự pha của nguồn cung cấp AC cho cuộn dây stato.
Tốc độ của một động cơ trục chính được làm mát không khí có thể được điều khiển theo nhiều cách. Một phương pháp phổ biến là thông qua các ổ tần số biến (VFD). VFD điều chỉnh tần số của công suất AC được cung cấp cho động cơ. Theo công thức tốc độ đồng bộ 
trong đó N s là tốc độ đồng bộ trong các vòng quay mỗi phút (RPM), F là tần số của nguồn điện trong Hertz và P là số cặp cực của động cơ. Bằng cách thay đổi tần số f tốc độ đồng bộ của động cơ có thể được điều chỉnh.
Một phương pháp điều khiển tốc độ khác là bằng cách sử dụng động cơ cực - thay đổi. Các động cơ này được thiết kế với nhiều bộ cuộn dây stator có thể được kết nối trong các cấu hình khác nhau để thay đổi số lượng cặp cực P bằng cách thay đổi số lượng cặp cực, tốc độ đồng bộ của động cơ có thể được thay đổi. Tuy nhiên, các động cơ thay đổi cực chỉ cung cấp các cài đặt tốc độ riêng biệt, trong khi VFD cung cấp kiểm soát tốc độ liên tục trên một phạm vi rộng.
dòng điện rôto i
r
và một hằng số
K mà phụ thuộc vào công trình của động cơ. Về mặt toán học 
Động cơ trục chính được làm mát không khí thường có chi phí cao hơn - hiệu quả so với các đối tác chất lỏng của chúng. Sự vắng mặt của một hệ thống làm mát chất lỏng phức tạp, bao gồm máy bơm, bộ trao đổi nhiệt và các bể chứa chất làm mát, làm giảm chi phí ban đầu của động cơ. Ngoài ra, chi phí bảo trì liên quan đến động cơ làm mát không khí thấp hơn vì không cần phải xử lý rò rỉ chất làm mát, thay thế chất làm mát hoặc bảo trì hệ thống làm mát chất lỏng.
Thiết kế của động cơ trục chính làm mát không khí tương đối đơn giản. Hệ thống làm mát, bao gồm chủ yếu là vây hoặc kênh trên vỏ động cơ và, trong một số trường hợp, một quạt bên ngoài, là đơn giản và dễ hiểu. Sự đơn giản của thiết kế này không chỉ làm cho các động cơ đáng tin cậy hơn mà còn dễ dàng hơn để sản xuất và sửa chữa.
Động cơ trục chính được làm mát không khí thường có kích thước nhỏ gọn hơn so với động cơ chất lỏng - làm mát. Việc thiếu một hệ thống làm mát chất lỏng lớn cho phép thiết kế hiệu quả hơn. Kích thước nhỏ gọn này có lợi trong các ứng dụng trong đó không gian bị hạn chế, chẳng hạn như trong các trung tâm gia công quy mô nhỏ hoặc công cụ máy di động.
Làm mát không khí là một phương pháp làm mát thân thiện với môi trường vì nó không yêu cầu sử dụng chất lỏng làm mát. Chất lỏng làm mát có thể gây hại cho môi trường nếu chúng không được xử lý đúng cách. Động cơ trục chính được làm mát không khí loại bỏ sự cần thiết của chất lỏng như vậy, khiến chúng trở thành một lựa chọn bền vững hơn cho các hoạt động gia công.
Trong các trung tâm gia công CNC (điều khiển số máy tính), động cơ trục chính được làm mát không khí được sử dụng rộng rãi. Các động cơ này cung cấp vòng quay tốc độ cao cần thiết cho gia công chính xác của các vật liệu khác nhau, bao gồm kim loại, nhựa và vật liệu tổng hợp. Khả năng kiểm soát tốc độ và mô -men xoắn của động cơ trục chính chính xác cho phép tạo ra các hình dạng phức tạp và hoàn thiện chất lượng cao.
Động cơ trục chính làm mát không khí cũng thường được sử dụng trong máy móc chế biến gỗ. Chúng được sử dụng để lái lưỡi cưa, bộ định tuyến và các công cụ cắt khác. Hoạt động tốc độ cao của động cơ trục chính cho phép cắt và định hình hiệu quả của gỗ, dẫn đến bề mặt nhẵn và cắt chính xác.
Trong việc sản xuất các bảng mạch in (PCB), động cơ trục chính được làm mát không khí được sử dụng để khoan và vận hành phay. Việc kiểm soát chính xác tốc độ và mô -men xoắn là rất cần thiết để tạo ra các lỗ nhỏ và các mẫu phức tạp trên PCB. Kích thước nhỏ gọn và chi phí - Hiệu quả của động cơ trục chính làm mát không khí làm cho chúng phù hợp để sử dụng trong thiết bị sản xuất PCB.
Trong các thiết bị nha khoa và y tế, chẳng hạn như tay cầm tay và máy khoan phẫu thuật, động cơ trục chính làm mát không khí thường được sử dụng. Những động cơ này cần phải hoạt động ở tốc độ cao với độ rung và độ nhiễu thấp. Hệ thống làm mát không khí giúp giữ cho động cơ mát trong quá trình hoạt động liên tục, đảm bảo hiệu suất đáng tin cậy trong các ứng dụng nhạy cảm này.
Việc làm sạch thường xuyên của động cơ trục chính làm mát không khí là điều cần thiết để đảm bảo hoạt động đúng. Bụi và các mảnh vụn có thể tích lũy trên vỏ động cơ, vây và các thành phần khác, làm giảm hiệu quả của hệ thống làm mát. Làm sạch động cơ bằng bàn chải mềm hoặc không khí nén có thể loại bỏ các chất gây ô nhiễm này và duy trì sự tản nhiệt tối ưu.
Bôi trơn ổ trục thích hợp là rất quan trọng cho hoạt động trơn tru của động cơ trục chính. Vòng bi nên được bôi trơn theo các khoảng thời gian đều đặn theo khuyến nghị của nhà sản xuất. Sử dụng đúng loại chất bôi trơn và áp dụng lượng thích hợp có thể giúp giảm ma sát, kéo dài tuổi thọ của vòng bi và ngăn ngừa lỗi ổ trục.
Theo dõi động cơ cho độ rung và tiếng ồn quá mức là một phần quan trọng của bảo trì. Độ rung hoặc tiếng ồn bất thường có thể chỉ ra các vấn đề như hao mòn, sai lệch hoặc các vấn đề về điện. Nếu các vấn đề như vậy được phát hiện, động cơ nên được kiểm tra và sửa chữa kịp thời để ngăn ngừa thiệt hại thêm.
Động cơ trục chính được làm mát không khí là một phần không thể thiếu của các quy trình sản xuất và gia công hiện đại. Các nguyên tắc làm việc của họ, dựa trên cảm ứng điện từ, cho phép họ cung cấp vòng quay tốc độ cao với sự điều khiển chính xác tốc độ và mô -men xoắn. Ưu điểm của động cơ trục chính được làm mát không khí, như chi phí - hiệu quả, sự đơn giản của thiết kế, kích thước nhỏ gọn và thân thiện với môi trường, làm cho chúng phù hợp cho một loạt các ứng dụng, từ trung tâm gia công CNC đến thiết bị nha khoa. Việc duy trì đúng các động cơ này, bao gồm làm sạch thường xuyên, bôi trơn mang, rung và giám sát nhiễu và kiểm tra hệ thống làm mát, là điều cần thiết để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy và dài hạn của chúng. Khi công nghệ tiếp tục phát triển, các động cơ trục chính của Air Cool có thể sẽ thấy những cải thiện hơn nữa về hiệu suất và hiệu quả, góp phần vào sự tăng trưởng và đổi mới trong ngành sản xuất.
