Встраиваемые синхронные двигатели 1FE1 с водяным охлаждением

Заказные данные
(93)

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.

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.

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

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

ENG_511107.PDF

Размеры в мм (дюймах)

Тип двигателя	L	D	D_A	d_i
	мм (дюйм)	мм (дюйм)	мм (дюйм)	мм (дюйм)
Серия High-speed
1FE1051-4....-1BA.	130 (5.12)	120 (4.72)	106 (4.17)	46 (1.81)
1FE1052-4....-1BA.	180 (7.09)	120 (4.72)	106 (4.17)	46 (1.81)
1FE1053-4....-1BA.	230 (9.06)	120 (4.72)	106 (4.17)	46 (1.81)
1FE1072-4W...-1BA.	185 (7.28)	155 (6.10)	135 (5.31)	58 (2.28)
1FE1073-4W...-1BA.	235 (9.25)	155 (6.10)	135 (5.31)	58 (2.28)
1FE1074-4W...-1BA.	285 (11.22)	155 (6.10)	135 (5.31)	58 (2.28)
1FE1082-4W...-1BA.	190 (7.48)	180 (7.09)	160 (6.30)	68 (2.68)
1FE1083-4W...-1BA.	240 (9.45)	180 (7.09)	160 (6.30)	68 (2.68)
1FE1084-4W...-1BA.	290 (11.42)	180 (7.09)	160 (6.30)	68 (2.68)
1FE1085-4W...-1BA.	340 (13.39)	180 (7.09)	160 (6.30)	68 (2.68)
1FE1092-4W...-1BR.	200 (7.87)	205 (8.07)	180 (7.09)	80 (3.15)
1FE1093-4W...-1BA.	250 (9.84)	205 (8.07)	180 (7.09)	72 (2.83)
1FE1093-4W...-1BR.	250 (9.84)	205 (8.07)	180 (7.09)	80 (3.15)
1FE1094-4W...-1BA.	300 (11.81)	205 (8.07)	180 (7.09)	72 (2.83)
1FE1094-4W...-1BR.	300 (11.81)	205 (8.07)	180 (7.09)	80 (3.15)
1FE1095-4W...-1BA.	350 (13.78)	205 (8.07)	180 (7.09)	72 (2.83)
1FE1095-4W...-1BR.	350 (13.78)	205 (8.07)	180 (7.09)	80 (3.15)
1FE1096-4W...-1BA.	400 (15.75)	205 (8.07)	180 (7.09)	72 (2.83)
1FE1096-4W...-1BR.	400 (15.75)	205 (8.07)	180 (7.09)	80 (3.15)
1FE1103-4W...-1BA.	265 (10.43)	230 (9.06)	200 (7.87)	96 (3.78)
1FE1104-4W...-1BA.	315 (12.40)	230 (9.06)	200 (7.87)	96 (3.78)
1FE1105-4W...-1BA.	365 (14.37)	230 (9.06)	200 (7.87)	96 (3.78)
1FE1106- 4W...-1BA.	415 (16.34)	230 (9.06)	200 (7.87)	96 (3.78)
1FE1124-4W...-1BA.	315 (12.40)	270 (10.63)	240 (9.45)	110 (4.33)
1FE1125-4W...-1BA.	365 (14.37)	270 (10.63)	240 (9.45)	110 (4.33)
1FE1126-4W...-1BA.	415 (16.34)	270 (10.63)	240 (9.45)	110 (4.33)

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

				Внутренний диаметр ротора с рубашкой
Тип двигателя	L	D	D_A	d_i -..A.	d* -..B.	d** -..C.	d** -..D.	d** -..E.
	мм (дюйм)	мм (дюйм)	мм (дюйм)	мм (дюйм)	мм (дюйм)	мм (дюйм)	мм (дюйм)	мм (дюйм)
Серия High-torque
1FE1041-6W...	107 (4.21)	95 (3.74)	85 (3.35)	44 (1.73)	–	–	–	–
1FE1042-6W...	157.5 (6.20)	95 (3.74)	85 (3.35)	44 (1.73)	–	–	–	–
1FE1051-6W...	170 (6.69)	115 (4.53)	103.5 (4.07)	42 (1.65)	–	33 (1.30)	–	–
1FE1052-6W...	220 (8.66)	115 (4.53)	103.5 (4.07)	42 (1.65)	–	33 (1.30)	–	–
1FE1054-6W...	320 (12.60)	115 (4.53)	103.5 (4.07)	42 (1.65)	–	–	–	–
1FE1061-6W...	130 (5.12)	130 (5.12)	118 (4.65)	58 (2.28)	48 (1.89)	–	–	–
1FE1064-6W...	280 (11.02)	130 (5.12)	118 (4.65)	58 (2.28)	–	–	–	–
1FE1082-6W...	195 (7.68)	190 (7.48)	170 (6.69)	93 (3.66)	67 (2.64)	74 (2.91)	80 (3.15)	–
1FE1084-6W...	295 (11.61)	190 (7.48)	170 (6.69)	93 (3.66)	–	74 (2.91)	–	–
1FE1091-6W...	150 (5.91)	205 (8.07)	180 (7.09)	92 (3.62)	67 (2.64)	80 (3.15)	–	–
1FE1092-6W...	200 (7.87)	205 (8.07)	180 (7.09)	92 (3.62)	67 (2.64)	80 (3.15)	–	–
1FE1093-6W...	250 (9.84)	205 (8.07)	180 (7.09)	92 (3.62)	67 (2.64)	80 (3.15)	–	–
1FE1113-6W...	260 (10.24)	250 (9.84)	220 (8.66)	120 (4.72)	–	–	80 (3.15)	105.2 (4.14)
1FE1114-6W...	310 (12.20)	250 (9.84)	220 (8.66)	120 (4.72)	82 (3.23)	102 (4.02)	–	–
1FE1116-6W...	410 (16.14)	250 (9.84)	220 (8.66)	120 (4.72)	82 (3.23)	102 (4.01)	–	–
1FE1145-8W...	390 (15.35)	310 (12.20)	280 (11.02)	–	–	150.3 (5.92)	–	–
1FE1147-8W...	490 (19.29)	310 (12.20)	280 (11.02)	–	–	150.3 (5.92)	–	–

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

Название продукта	Встраиваемые двигатели 1FE1
Тип станка	Синхронный шпиндель с ротором с постоянным возбуждением
Диапазон постоянной мощности	1:2 (6-полюсные)/1:4 (4-полюсные)
Изоляция обмотки статора ¹⁾в соответствии с EN 60034-1 (IEC 60034-1)	Класс температур F для входной температуры охлаждающего средства 25 °C (77 °F)
Тип (по ISO)	Отдельные компоненты: статор, ротор, датчик двигателя
Класс защиты в соответствии с IEC 60034-5	IP00
Рекомендуемая входная температура охлаждающего средства, прибл.	25 °C (77 °F)
Стандартная защита – контроль температуры	2 KTY термистора в обмотке статора, 1 как запасной
Опция полная защита Пример использования: обработка с простоем двигателя	В дополнении к стандартной защите 3 x PTC термистора могут контролироваться, например, с помощью термического стройства защиты двигателя: Заказной номер: 3RN1013 1BW10
Опция универсальной защиты	Полная защита + NTC PT3-51F NTC K227
Качество балансировки ротора в соответствии с ISO 1940-1
Ротор с гильзой	Предварительно сбалансирован в зависимости от конструкции, качество балансировки G 2.5 Эталонная скорость 3600 об/мин, или несбалансированный для полной балансировки после монтажа
Ротор без гильзы	Без предварительной балансировки
Рекомендуемые датчики двигателя (не входят в объем поставки)	Система измерения с полым валом SIMAG H2 или L&B GEL 244 для скоростей более 33,000 об/мин
Подключение двигателя	Свободные концы кабеля длиной l = 0.5 м/1.5 м (1.64 фут/4.92 фута)

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"