2tom189

5. MASZYNY ELEKTRYCZNE 380

Mikromaszyny elektryczne są najliczniejszą (wicie tysięcy odmian), odrębną grupą maszyn elektrycznych. Można z niej wyodrębnić trzy większe podgrupy:

—    mikromaszyny powszechnego zastosowania;

—    elektryczne maszynowe elementy automatyki (EMEA);

—    mikromaszyny specjalne.

Można podać, że mikromaszyny stanowią ilościowo ok. 80% całości produkcji maszyn, a wartościowo — więcej niż 50%.

Mikromaszyny powszechnego użytku to prawie wyłącznie silniki elektryczne. W przeciętnym gospodarstwie domowym użytkuje się w krajach rozwiniętych 40-^50 sztuk silników, natomiast w Polsce — 5+20.

Elektryczne maszynowe elementy automatyki to przede wszystkim przetworniki informacji (o położeniu, prędkości i przyspieszeniu) i energii (silniki wykonawcze i sterowane częstotliwościowo silniki synchroniczne i skokowe). Różnica zasadnicza między tymi podgrupami mikromaszyn polega na tym, że mikromaszyny powszechnego użytku są wykonywane masowo, natomiast EMEA są produkowane w małych seriach lub jednostkowo. Dla tych ostatnich najistotniejsze są parametry określające dokładność, powtarzalność i jednoznaczność funkcji jaką dana maszyna ma spełniać, nieistotnymi zaś, np. parametry energetyczne (ą, cos <p) lub cena.

Do mikromaszyn specjalnych zalicza się tradycyjnie maszyny małej mocy stanowiące wyposażenie platform kosmicznych oraz ich anten i baterii słonecznych, pojazdów zmechanizowanych, lotniczych i rakietowych, do sprzętu medycznego, informatycznego itp. Z wyjątkiem silników skokowych nic będą one tu omawiane.

W mikromaszynach wykorzystuje się często te zjawiska fizyczne, które w maszynach klasycznych są traktowane jako pasożytnicze (histereza — silniki histerezowe, harmoniczne pola — silniki reduktorowe, magnesyny), jak i takie, które w maszynach większych mocy nic dałyby się wykorzystać, jak np. zjawiska piezoelektryczne, magnetostrykcja, zjawiska Halla i Gaussa itp. Do budowy mikromaszyn stosuje się często materiały niekonwencjonalne, takie jak: metale szlachetne (złoto, srebro, iryd, rod — małe ilości), stale specjalne (permaloje, vicaloje, proszki), magnesy trwałe począwszy od ferrytowych przez stopy Alnico do materiałów z domieszkami ziem rzadkich.

Integralnym czynnikiem wyróżniającym mikromaszyny (szczególnie EMEA) spośród innych maszyn jest duża skala ich elektronizacji (silniki bezzestykowe prądu stałego, silniki skokowe, transformatory położenia kątowego z wyjściem cyfrowym, silniki z wbudowanymi prostownikami do zasilania z sieci jednofazowej itp.).

5.6.2. Maszyny elektryczne małej mocy ogólnego zastosowania

5.6.2.1.    Wprowadzenie

Zostaną tu omówione cechy charakterystyczne silników jednofazowych komutatorowych, silników komutatorowych prądu stałego i jednofazowych silników indukcyjnych, a więc silników produkowanych masowo, wykorzystywanych do napędu różnych drobnych urządzeń. Zagadnienia teoretyczne będą podane tylko w stopniu niezbędnym.

5.6.2.2.    Silniki jednofazowe komutatorowe

Są to produkowane masowo silniki o mocach wydawanych od kilku watów do ok. 1,1 kW (najczęściej 30^-600 W) i prędkościach obrotowych 3000 ^ 24000 obr/min, zasilane z sieci prądu przemiennego o częstotliwości przemysłowej. W przeważającej większości są to silniki szeregowe (rys. 5.111), rzadziej — repulsyjne (rys. 5.112), a zupełnie wyjątkowo

—    bocznikowe (rys. 5.113). Mają w zasadzie identyczne kształty magnetowodów i s4 wykonywane najczęściej jako dwubiegunowe. Silniki szeregowe mogą być również wytwarzane jako uniwersalne (na prąd przemienny i stały).

Rys. 5.112. Układ połączeń silnika repulsyjnego z jedną parą szczotek

Największe prędkości obrotowe, często przekraczające podaną wcześniej górną granicę 24000 obr/min, mają silniki do napędu większości narzędzi ręcznych, agregatów ssących, młynków, wirówek i podobnych urządzeń. Ich budowa mechaniczna umożliwia zintegrowanie ich z obudową całego urządzenia. Prędkości średnic 3000 -t-10000 obr/min rozwijają silniki napędzające maszyny do szycia, roboty kuchenne, urządzenia gastronomiczne i laboratoryjne oraz urządzenia nastawcze w automatyce przemysłowej. W zakresie prędkości obrotowych mniejszych niż 3000 obr/min prostsze i tańsze są silniki indukcyjne jednofazowe.

W tablicy 5.75 podano dane niektórych silników jednofazowych produkowanych w Polsce.

Tablica 5.75. Dane techniczne niektórych silników jednofazowych komutatorowych (220 V, 50 Hz) produkowanych w Polsce

Producent	D,	D	l	P	Pi	n	Przeznaczę- nic	Typ silnika	Uwagi
	mm	mm	mm	W	W	obr/min
CELMA Cieszyn	58	32,8	38	200	320	27500	pilarka kątowa	do wbudowania
CELMA Cieszyn	73	40	45	520	950	24300	szlifierka taśmowa	do wbudowania
CELMA Cieszyn	80	46,5	71	1050	1700	21000	szlifierka	do wbudowania
BESEL Brzeg	74	40,2	35	150	380	12000	elektro narzędzia	KASO 74-35
ASPA Wrocław	57x47,5	33,3	24	31	70	6000	maszyna do szycia	KN6
SILMA Sosnowiec	50	27	20	75	144	22000	udarowy młynek do kawy	KASB 50-20
SILMA Sosnowiec	71	40	30	105/48	172/100	9000/11000	młynko- -mikser	VA 370/B	dwa biegi praca S3
SILMA Sosnowiec	84,5	44,2	18	350	500	20000	agregat ssący odkurzacz	RH 5500 A
ZELMER Rzeszów	68	36	25	40/50/70	155	6000 8000 10000	robot mały	253.3, 153	praca S2 10
ZELMER Rzeszów	82	42,5	35	100	200	8000	maszynka do mięsa	87	praca S2 10
ZELMER Rzeszów	90x128	79,4	20	240	450	8000	froterka + agregat	26
Oznaczeni Pobierana, n	a :D!—ś - prędk	rcdnica ość obr	zewnętr Stówa.	zna, D — śr	ednica we	wnętrzna, l —	długość, P	moc wydawana,	Pl — moc