Электропривод любого инструмента должен иметь следующие качества: безопасность в обслуживании, небольшую массу, большую перегрузочную способность двигателя, жесткую механическую характеристику, повышенную механическую прочность.
Чтобы уменьшить массу, многие детали инструмента изготовляют из алюминиевого сплава и применяют быстроходные двигатели. Перегрузочная способность двигателей должна быть большой, чтобы двигатель не останавливался при больших усилиях подачи, создаваемых рабочим, а жесткая механическая характеристика двигателя необходима для обеспечения постоянства скорости движения рабочих органов.
Исходя из перечисленных требований, для электроинструментов применяют трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, как правило, с синхронной частотой вращения 3000 мин-1. Эти двигатели имеют удельную мощность 20... 40 Вт/кг. Для увеличения удельной мощности применяют асинхронные двигатели, работающие на повышенной частоте тока 200...400 Гц. Удельная мощность таких двигателей увеличивается до 50... 110 Вт/кг. Недостатком привода на повышенной частоте является необходимость в преобразовательных устройствах.
Универсальные коллекторные двигатели с последовательным возбуждением, также применяемые в электроинструменте, могут работать от однофазной сети переменного тока. Они развивают частоту вращения до 12000 мин-1 и имеют удельную мощность 40... 65 Вт/кг.
Включают и выключают двигатели выключателями, встроенными в корпус инструмента.
К электроинструментам для обработки металла относятся дрели, электроножницы, электрогайковерты. На рисунке 14.16 показана электродрель небольшой мощности с двигателем повышенной частоты. В корпус 1 встроен двигатель с ротором 8 и статором 7. Ведущий вал редуктора соединен с ротором, от него получает вращение первая зубчатая пара 2 редуктора. Рабочий вал 4 получает вращение от второй зубчатой пары 5 редуктора. На конце рабочего вала имеется конус 3 для крепления сверлильного патрона. Через рукоятку 10 пистолетного типа проходит питающий кабель.
Рис. 14.16. Электродрель для металла:
1 — корпус; 2 — первая зубчатая пара; 3 — конус; 4 — рабочий вал; 5 — вторая зубчатая пара; 6 — ведущий вал; 7 — статор; 8 — ротор; 9 — выключатель; 10 — рукоятка.
Включатель 9 куркового типа предназначен для включения и отключения инструмента. Такими электродрелями пользуются для сверления отверстий диаметром до 15 мм. Масса электродрели 1,7 кг, мощность двигателя 0,2 кВт.
Промышленность выпускает дрели разных конструкций и с разными техническими данными: для сверления отверстий от 6 до 23 мм с мощностью двигателя от 0,2 до 0,8 кВт, массой от 1,4 до 11 кг с одной и двумя рукоятками.
Электрогайковерты, электроотвертки устроены по принципу электродрелей, но в отличие от них имеют специальное механическое приспособление для автоматического отключения инструмента после окончания завертывания гайки или винта.
Электроножницы, например С-424, служат для резания листовой стали толщины до 2,7 мм. Двигатель ножниц универсальный, мощностью 200 Вт, напряжением 220В с частотой вращения 12 000 мин-1. Масса инструмента 4,8 кг. Питание к двигателю подается по трехжильному гибкому проводу через штепсельное соединение. Третья жила провода служит для заземления корпуса инструмента. Схема электропривода инструмента с универсальным двигателем (рис. 14.17) содержит, кроме выключателя Q1, конденсаторы C1, С2 небольшой емкости для исключения дуги при отключении, конденсаторы С3, С4, С5 образуют емкостный фильтр для подавления радиопомех, возникающих при работе двигателя, конденсаторы С6... С7, для уменьшения искрения на коллекторе и конденсатор С8 емкостью до 1 мкф — для повышения коэффициента мощности.
Рис. 14.17. Схема электропривода инструмента с универсальным коллекторным двигателем.
Промышленность изготовляет электроинструменты для обработки древесины: долбежники, рубанки, пилы. В основном они приводятся в действие от трехфазных асинхронных двигателей промышленной частоты с напряжением 220 или 36 В. Такие же, как к электроинструментам, предъявляются требования и к машинкам для стрижки овец. Промышленностью освоены стригальные машинки с электродвигателем повышенной частоты до 200 гц с напряжением 36 В взамен стригальных машинок, приводимых в движение посредством гибкого вала от подвесных электродвигателей промышленной частоты.
Изготовляют машинки МСУ-200, у которых двигатель пристроен к рукоятке, и машинки МС-4 со встроенным в рукоятку асинхронным двигателем (100 Вт, 36 В, 200 Гц, 120 000 мин-1) (рис. 14.18).
Рис. 14.18. Машинка для стрижки овец со встроенным электродвигателем повышенной частоты:
1 — асинхронный двигатель; 2 редуктор; 3 — вал эксцентрикового механизма; 4 — нож; 5 — гребенка.
Асинхронный двигатель 1 через понижающий редуктор 2 передает движение от вала двигателя к валу 3 эксцентрикового механизма, который преобразует вращательное движение вала в возвратно-поступательное движение ножа 4, движущегося по гребенке 5.
Комплект из 12 машинок питается от асинхронного преобразователя частоты И-75Б, который подключается к сети частотой 50 Гц и напряжением 380 В.
