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<电动螺旋压力机传动效率的理论推导>
  

    电动螺旋压力机中采用鼠笼式电动机,在工作过程中,电机的定子和转子同时发热。定子体积大并在外层,所以散热面积大,通风条件好,它的温升并不高。因此本文重点研究转子发热问题,我们只分析转子的工作情况。转子的受力情况复杂,为了使理论分析成为可能,在建立数学模型时必须忽略一些次要因素在转子加速过程中,转子、飞轮、螺杆和滑块的重量都压在飞轮下的滚动止推轴承上由于滚动摩擦系数很小,它的阻力矩可以略去不计。滑块的重量作用在螺纹上,当行程向下时它的周向分力协助转子加速,在行程向上时则阻止转子加速,导轨上的摩擦阻力也阻止转子加速。但与电机的驱动力矩相比这些作用力很小,为了简化计算都略去不计。转子发热主要由鼠笼导流条上的感应电流和它的电阻引起,还有一小部分是转子铁芯矽钢片上涡流和磁滞引起的铁耗,后者计算很复杂。为了简化计算,我们只计算鼠笼电阻上产生的热量。
    当电机定子接上三相电源后,在转子铁芯上产生一个旋转磁场。设磁场的磁感应强度为B,旋转的角速度为、,转子的转差率为S,鼠笼的高度为L,直径为,则在旋转磁场的作用下,转子线圈上感应电动势为E=BIDSwo(1)设转子线圈的电阻尺:(包括鼠笼和端环的电阻),在转差率S为1时的感抗为Xz,则流过转子线圈的电流为由于有感抗存在Iz的峰值要滞后一个角度势Iz在B的作用下,在转子上产生一个驱动力矩设从动部分的转动惯量为J,它包括电机转子、飞轮、螺杆和滑块质量换算到螺杆上的转动惯量,转子的瞬时角速度为。,则在电机驱动力矩M的作用下电机的有效输出功为转子电阻产生的热量为将式((2),(5)代人上式,并将式(4)的M表达式代人得式(6),(7)是感应电机在不同转差率之间工作时可以输出的有用功和转子线圈发热的表达式。式中S1表示起始转差率,肠表示终了转差率。电动螺旋压力机靠飞轮储备的动能完成锻造工艺。打击开始之前,滑块停留在上面位置而飞轮转速为零,即S为1,打击时先松开刹车然后起动电机,在驱动力矩M的作用下飞轮加速旋转,当达到一定转速时切断电源,这时,转差率为越小,飞轮的转速越高,即储备的能量越大。当肠接近于零时,能量最大,称为全能量打击。改变乓可以改变打击能量。打击结束时,飞轮释放全部能量而停止。回程时电机反向起动,飞轮的转速由零加速到某一转速时切断电源。然后靠惯性使滑块继续上升,最后用刹车将飞轮的剩余动能吸收,使滑块仃留在上面位置。由此可见,电动螺旋压力机在工作过程中电机的转差率Sl=1。将其代人式((6)(7)得式(9)除以式(8)得单位有效打击能量的发热值。

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