Текст
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Л.С. Удут, Н.В. Кояин, О.П. Мальцева
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ
АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ
ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
Часть 3
Электрические машины постоянного тока
в системах автоматизированного электропривода
Издание второе,
переработанное и дополненное
Допущено УМО по образованию в области энергетики и электротехники
в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведении,
обучающихся по специальности 140604 - «Электропривод и автоматика
промышленных установок и технологических комплексов» направления
подготовки 140600 - «Электротехника, электромеханика
и электротехнологии»
Издательство
Томского политехнического университета
Томск 2007
УДК 68-83-52
У31
Удут Л.С
У31 Проектирование и исследование автоматизированных электро-
приводов. Ч. 3. Электрические машины постоянного тока в системах
автоматизированного электропривода: учебное пособие / Л.С. Удут,
Н.В. Кояин, О.П. Мальцева. - Издание 2-е переработанное и допол-
ненное. - Томск: Издательство Томского политехнического универ-
ситета, 2007. -152 с.
В учебном пособии рассмотрены вопросы применения электрических
машин постоянного тока независимого возбуждения в качестве управляемых
электрических и электромеханических преобразователей в силовом канале
регулируемого электропривода. Представлены структурные схемы, методика
и примеры расчета параметров якорной цепи двигателя, генератора постоян-
ного тока и цепи обмотки независимого возбуждения. Приведены техниче-
ские параметры и характеристики электрических машин постоянного тока
общего и специального назначения.
Пособие предназначено для студентов специальности 140604 - «Элек-
тропривод и автоматика промышленных установок и технологических ком-
плексов».
УДК 68-83-52
Рекомендовано к печати Редакционно-издательским советом
Томского политехнического университета
Рецензенты
Доктор технических наук, профессор
Томского университета систем управления и радиоэлектроники
В. А. Бейнарович
Кандидат технических наук, доцент
Северской государственной технологической академии
С. Н. Кладиев
© Томский политехнический университет, 2007
© Оформление. Издательство Томского политехнического университета, 2007
1. ВВЕДЕНИЕ В ПОНЯТИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА
ПОСТОЯННОГО ТОКА
Большинство современных производственных машин оснащается
электрическими приводами, от которых требуется осуществление
управляемых силовых перемещений рабочих органов отдельных меха-
низмов машины. Электропривод представляет собой электромеханиче-
скую систему, состоящую в общем случае из взаимодействующих
преобразователей электроэнергии, электрических и механических
преобразователей [1], управляющих и информационных устройств и
устройств сопряжения с внешними электрическими, механическими,
управляющими и информационными системами, предназначенную для
приведения в движение исполнительных органов рабочей машины
и управления этим движением в целях осуществления технологиче-
ского процесса. Выделенная жирным шрифтом часть определяет поня-
тие силового канала электропривода и его назначение (рис L1). Приве-
дем определения понятиям преобразователей, входящих в силовой ка-
нал электропривода [1].
орган
Источник
электри-
ческой
энергии
Преобразо-
ватель элек-
трической
энергии
Электро-
механичес-
кий преоб-
разователь
(электро-
двигатель)
I Коммута-
। ционная
I аппаратура
.. ।
Механичес- I Рабочий
кий преоб-
разователь
(механичес- |
кая передача) i
СИЛОВОЙ КАНАЛ
Рис. 1.1. Обобщенная структурная схема электропривода постоянного тока
Преобразователь электрической энергии - это электротехниче-
ское устройство, преобразующее электрическую энергию с одними зна-
чениями параметров и/или показателями качества в электрическую энер-
гию с другими значениями параметров и/или показателей качества.
з
Электродвигатель (двигатель) - это электромеханический пре-
образователь, предназначенный для преобразования электрической
энергии в механическую.
Механическая передача - это механический преобразователь,
предназначенный для передачи механической энергии от электродвига-
теля к исполнительному органу рабочей машины и согласования вида и
скоростей их движения.
Таким образом, силовой канал электропривода состоит из по-
следовательно включенных преобразователей электрической энергии,
электродвигателей как электромеханических преобразователей и меха-
нических преобразователей.
Если в качестве электромеханического преобразователя использу-
ется электродвигатель постоянного тока, то такой привод является
электроприводом постоянного тока. Электропривод постоянного тока
в течение длительного времени не имел конкурентов в классе регули-
руемого электропривода, и только последние 10-15 лет стал испыты-
вать заметную практическую конкуренцию со стороны регулируемого
привода переменного тока. На рис. 1.2 приведены основные варианты
электроприводов постоянного тока, получающих питание от источников
переменного или постоянного тока [2, 3].
Рис. 1.2. Основные варианты электроприводов постоянного тока при
питании от источника переменного (а) и постоянного (б) тока:
1 - электроприводы с разомкнутой системой управления (электроприводы с
релейно-контакторным управлением и электроприводы с силовыми резистора-
ми); 2 - электроприводы с замкнутой системой управления (ДПТ - элек-
тродвигатель постоянного тока; Г генератор постоянного тока; ТП
тиристорный преобразователь; М - двигатель переменного тока; ИТ - ис-
точник тока; В - выпрямитель; ИП импульсный преобразователь)
Классическая система электропривода постоянного тока генера-
тор-двигатель (Г-Д) (рис. 1.3) благодаря своим неоспоримым достоин-
ствам находит применение при больших мощностях (сотни и тысячи
4
киловатт), двунаправленных потоках энергии, а также при желании из-
бежать проблем с электромагнитной совместимостью и эмиссией помех
[4]. Система Г-Д применяется для привода мощных обжимных ревер-
сивных прокатных станов, главных механизмов экскаваторов, механиз-
мов крупных кранов и т.д.
Рис. 1.3. Система генератор двигатель
Тиристорный электропривод постоянного тока и, прежде всего
система тиристорный преобразователь - двигатель постоянного тока
(ТП-Д), является основной системой регулируемого электропривода,
массово выпускаемой в комплектной поставке и широко применяемой
практически во всех отраслях промышленности [5] (рис. 1.4). Преобра-
зование электрической энергии в данном случае осуществляется с помо-
щью тиристорного преобразователя с импульсно-фазовым управлением,
питающимся от промышленной сети.
Электропривод с источником тока (ИТ-Д) представляет собой
моментный электропривод, обеспечивающий заданный момент или
усилие на исполнительном органе рабочей машины. В качестве источ-
ника тока может быть параметрический нерегулируемый источник тока
[6,7] или, чаще всего, управляемый тиристорный выпрямитель, охва-
5
ченный жесткой отрицательной обратной связью по току нагрузки
(рис. 1.5). Электропривод хорошо приспособлен для многодвигатель-
ных электроприводов непрерывно-поточных агрегатов, электроприво-
дов намоточных и отдающих устройств, нагрузочных агрегатов и т.д.
Рис. 1.4. Тиристорный электропривод постоянного тока
Электропривод с импульсным преобразователем (рис. 1.6.)
представляет собой систему транзисторный преобразователь с широтно-
импульсным регулированием - двигатель постоянного тока (ШИП-Д)
[7,8]. Такие электроприводы характеризуются высоким быстродействи-
ем и комплектуются малоинерционными двигателями постоянного тока
с возбуждением от постоянных магнитов. Они используются в металло-
режущих станках, промышленных роботах, кузнечно-прессовом обору-
довании и других механизмах, оснащенных системой ЧПУ.
6
Рис. 1.5. Моментный электропривод с источником тока
Рис. 1.6. Электропривод с мостовым транзисторным широтно
импульсным преобразователем
7
Управление с целью глубокого регулирования скорости вращения
электродвигателями постоянного тока с электромагнитным возбужде-
нием (с независимой обмоткой возбуждения) может осуществляться как
со стороны обмотки якоря, так и со стороны обмотки возбуждения, а
двигателями с возбуждением от постоянных магнитов - только со сто-
роны обмотки якоря. Изменение направления вращения (реверсирова-
ние) двигателя достигается изменением полярности напряжения, подво-
димого к обмотке якоря или обмотке возбуждения.
На рис. 1.7 приведены идеализированные электромеханические
характеристики системы преобразователь - двигатель постоянного тока
независимого возбуждения. При изменении напряжения, подводимого к
обмотке якоря, характеристики линейные и равномерно заполняют все
пространство между граничными характеристиками £7ДВН,ФДВН и
- ^дв.н>фдв.н (или ^дв.н>-фдв.н)- Для некоторых типов двигателей,
например высокомоментных, к обмотке якоря можно кратковременно
или длительно подводить напряжение значительно превышающее но-
минальное (для высокомоментных двигателей до 2-х раз). Это расширя-
ет зону регулирования скорости вращения двигателя при Фдвн. При
изменении потока возбуждения характеристики линейные, но неравно-
мерно заполняют ограниченные секторы между граничными характери-
стиками Uдв н, Фдв н и U№ н, Фдв =0 для одного направления вращения
И -^пвн,фпвн (ИЛИ ^ган>-Фпвн) И ~ С/пв н, Ф пв = 0 (ИЛИ
L/дв н, - Фдв = 0) для противоположного направления вращения.
Таким образом, область регулирования скорости вращения элек-
тродвигателя постоянного тока обеспечивает многократное превышение
номинальных значений как скорости, так и тока. Практически такие
превышения недопустимы и должны быть ограничены исходя из тре-
бований механической прочности, нагрева, коммутации и т.д., предъяв-
ляемых к элементам силового канала электропривода.
Учет этих требований определяет две области допустимой работы
электропривода в плоскости электромеханических характеристик: об-
ласть длительных нагрузок (внутренняя область на рис. 1.7), где элек-
тропривод работает в статических установившихся режимах, и область
кратковременно допустимых нагрузок (внешняя область на рис. 1.7),
граница которой соответствует предельной допустимой перегрузке
электропривода в переходных режимах.
8
Рис. 1.7. Электромеханические характеристики и области работы
электропривода постоянного тока
9
Если в регулируемом электроприводе с изменением скорости
вращения сохраняются условия охлаждения, то полное использование
двигателя по мощности (по теплу) достигается при работе с номиналь-
ным током 7ДВ = / н. Это справедливо для исполнения электродвига-
телей с естественным охлаждением, с вентиляцией от постоянного вен-
тилятора или с внешним обдувом. Весь диапазон возможных изменений
скорости вращения электродвигателя от содв мин до содв макс делится
на две зоны регулирования (рис. 1.8): до номинальной скорости (зона 1)
и выше номинальной скорости (зона 2). В зоне 1 регулирование ведется
изменением напряжения, подводимого к двигателю, при постоянном
номинальном потоке возбуждения:
Ф = Ф
ДВ ДВ.Н’
ДВ ^ДВ ’ Фдв.н ’ ®ДВ + ^ДВ.Н ’ ^ДВ — ^ДВ.Н’
Л/ эл магн — пв ' Фттв н ’^пв н — const’
ДЬ. JJl.lvldl ±1 До Дг5.п ДЬ.Г1 J
дв.эл.магн дв.эл.магн ’ ® дв — ®дв-
В зоне 2 регулирование ведется ослаблением потока возбуждения
двигателя при номинальном напряжении двигателя:
ДВ — ^ДВ.Н’
гт — ] R
ф _ и дв.ном 1 дв.ном ' ПДВ < ф
^ДВ , —^ДВ.НОМ’
^дв ’ ® дв
р — [ т . j — / . р = nonet'
дв.эл.магн ДВ.Н ДВ.НОМ ДВ.НОМ ДВ vviioi,
р 1
_ дв.эл.магн _ 1
дв.эл.магн — —
® дв ® дв
Если допустить, что момент собственного трения на валу элек-
тродвигателя не изменяется при регулировании скорости вращения, то-
гда полное использование двигателя по мощности в зоне 1 достигается
при постоянном моменте, а в зоне 2 - при постоянной мощности на его
валу (рис. 1.8).
10
Рис. 1.8. Зоны регулирования скорости электродвигателя постоянного тока
Список литературы к разделу 1
1. ГОСТ Р 50369-92. Электроприводы. Термины и определения.
2. Ключев В.И., Терехов В.М. Электропривод и автоматизация
общепромышленных механизмов: Учебник для вузов. - М.: Энергия,
1981.-360 с.
3. Автоматизированный электропривод общепромышленных уста-
новок /Онищенко Г.Б., Аксенов М.И. и др. ; под общ. ред. Г.Б. Онищен-
ко. -М.: РАСХН, 2001. - 520 с.
4. Ильинский Н.Ф. Электропривод вчера, сегодня, завтра // При-
водная техника. -1997. -N6. - С. 6-9.
5. Перельмутер В.М., Сидоренко В.А. Системы управления тири-
сторными электроприводами постоянного тока. - М.: Энергоатомиздат,
1986. -184 с.
6. Ильинский Н.Ф. Электроприводы постоянного тока с управ-
ляемым моментом. -М.: Энергоатомиздат, 1981.-144 с.
7. Электротехнический справочник. Т.З: Кн.2. Использование
электрической энергии /Под общ. ред. И.Н. Орлова и др. - М.: Энерго-
атомиздат, 1988. - 616 с. (раздел 51).
8. Быстродействующие электроприводы постоянного тока с широтно-
импульсными преобразователями /М.Е. Гольц и др. -М. :Энергоатомиздат,
1986. -184 с.
п
2. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА
В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОПРИВОДА
2.1. Электрическая машина постоянного тока
независимого возбуждения
В практике электропривода электрические машины постоянного
тока используются как двигатели и как генераторы. Практически более
распространены двигатели, что объясняется широким применением ти-
ристорных преобразователей, обеспечивающих промышленные уста-
новки энергией постоянного тока.
Электрическая машина постоянного тока является электромеха-
ническим преобразователем, в котором осуществляется преобразование
электрической энергии в механическую или механической в электриче-
скую. По своей сути электрическая машина обратима, т.е. одна и та же
машина может работать в режиме двигателя, преобразуя электрическую
энергию в механическую, и в режиме генератора, преобразуя механиче-
скую энергию в электрическую. Преобразование энергии осуществляет-
ся в магнитном поле.
Основными конструктивными элементами машин постоянного
тока являются: станина с закрепленными на ней главными полюсами,
вращающийся якорь с обмоткой и коллектором и неподвижный щеточ-
ный аппарат. В машинах малой и средней мощности станина служит и
корпусом, и частью магнитопровода. В большинстве машин станина
выполнена массивной из стальных труб либо сварной из листов конст-
рукционной стали. В ряде машин средней и большой мощности станину
выполняют шихтованной из тонких листов электротехнической стали.
На внутренней поверхности станины (по продольным осям машины) ус-
тановлены главные полюсы. Сердечники главных полюсов массивные
или набраны из листовой стали толщиной 1-2 мм. На главных полюсах
располагаются обмотки возбуждения, создающие рабочий поток маши-
ны. Магнитопровод якоря шихтуется из листов электротехнической
стали.
Для улучшения коммутации во всех машинах постоянного тока,
кроме машин малой мощности, на станине между главными полюсами
(по поперечным осям машины) устанавливают добавочные полюсы.
Сердечники добавочных полюсов, как правило, массивные. Магнито-
движущая сила (МДС) добавочных полюсов компенсирует МДС реак-
ции якоря по поперечным осям машины, т.е. в зоне расположения ком-
мутируемых секций обмотки якоря.
В крупных машинах и отдельных машинах средней мощности
кроме добавочных полюсов в пазах на наконечниках главных полюсов
12
располагают компенсационную обмотку, которая компенсирует воздей-
ствие реакции якоря на поток возбуждения по продольным осям маши-
ны. Уменьшение влияния реакции якоря позволяет выполнить машины
с уменьшенным воздушным зазором и улучшить их коммутацию. Влия-
ние реакции якоря сказывается в том, что при всяких изменениях якор-
ного тока в цепи обмотки возбуждения наводится электродвижущая си-
ла, вызывающая изменение тока возбуждения. Компенсационную об-
мотку применяют, как правило, в крупных машинах, работающих в тя-
желых условиях при больших пусковых, тормозных и перегрузочных
моментах, при большом диапазоне регулирования скорости вращения
ослаблением поля.
Электрическая машина может иметь и легкую последовательную
обмотку возбуждения, стабилизирующую магнитный поток при изме-
нении нагрузки. Последовательная обмотка располагается на главных
полюсах. В системах автоматизированного электропривода устойчи-
вость работы обеспечивается системой автоматического регулирования,
и последовательную обмотку не применяют.
Все обмотки - добавочных полюсов, компенсационная и последо-
вательная, включаются последовательно с обмоткой якоря. Обмотки
возбуждения главных и добавочных полюсов и компенсационная об-
мотка должны иметь правильную полярность относительно обмотки
якоря и одновременно обеспечивать нужную последовательность чере-
дования главных и добавочных полюсов. В направлении вращения за
главным полюсом для генераторов должен располагаться добавочный
полюс противоположной полярности, а для двигателя - одноименной
полярности.
Большая часть полного потока, создаваемого обмоткой возбужде-
ния главного полюса, замыкается по магнитной системе машины, вы-
полненной из ферромагнитных материалов. Этот поток сцеплен с яко-
рем (пронизывает обмотку якоря), является основным или рабочим, его
магнитная цепь характеризуется нелинейным характером намагничива-
ния (гистерезис и насыщение). Меньшая часть полного потока обмотки
возбуждения замыкается вне активной части магнитной системы маши-
ны, не сцеплена с якорем и является потоком рассеяния, его магнитная
цепь линейна.
В массивных частях (в корпусе машины и сердечниках полюсов)
магнитной системы электрической машины при изменениях магнитных
потоков главных и добавочных полюсов возникают вихревые токи.
Магнитодвижущая сила этих токов препятствует изменению потока по-
люсов, замедляя (демпфируя) процессы его нарастания или спадания.
Влияние вихревых токов на переходные процессы, связанные с измене-
нием магнитных потоков главных и добавочных полюсов, существенно
13
и в значительной степени определяет характер протекания этих процес-
сов. Вихревые токи, индуктируемые в магнитопроводе машины, могут
быть сведены до малой, не играющей существенной роли величины, ес-
ли собирать магнитопроводы (станина и сердечники главных полюсов)
из лакированных листов. Однако это технологически дороже, поэтому
на практике преимущественно применяется сборка из нелакированного
листового железа. Это дает примерно четырехкратное увеличение
удельного электрического сопротивления шихтованного магнитопрово-
да по сравнению с массивным сердечником.
С учетом сказанного электрическая схема замещения машины по-
стоянного тока может быть представлена в виде совокупности магни-
тосвязанных обмоток и источника ЭДС вращения (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Электрическая схема замещения машины постоянного
тока: е - ЭДС вращения; ОЯ обмотка якоря; ДИ обмотка добавочных
полюсов; КО - компенсационная обмотка; ОБ - независимая обмотка возбу-
ждения; ОВТ фиктивная короткозамкнутая обмотка вихревых токов;
со угловая скорость вращения якоря; WB число витков обмотки возбужде-
ния одного полюса (на полюс); WBT - число витков обмотки вихревых токов на
полюс; RBT сопротивление обмотки вихревых токов; Фрез результирующий
магнитный поток для одного полюса; Мдв, МТ - электромагнитный момент на
валу машины в двигательном и генераторном режимах
Основными факторами, определяющими характер переходного
процесса в электрической машине постоянного тока, являются:
нелинейный характер кривой намагничивания главных полюсов
машины;
наличие рассеяния главных полюсов;
14
взаимная индукция между цепями якоря и возбуждения;
реакция якоря;
вихревые токи в массивных частях магнитной системы;
изменение скорости вращения приводного двигателя генератора.
2.2. Силовой канал электропривода с двигателем постоянного
тока независимого возбуждения
Электрический двигатель в качестве электромеханического пре-
образователя является составной частью силового канала электропри-
вода. Регулирование скорости вращения двигателя постоянного тока не-
зависимого возбуждения осуществляется изменением напряжения на
якоре и изменением напряжения возбуждения. Обобщенная схема за-
мещения силового канала электропривода (электромеханической систе-
мы) с двигателем постоянного тока независимого возбуждения при
управлении по двум каналам - по цепи обмотки якоря и по цепи обмот-
ки возбуждения, приведена на рис. 2.2. При этом приняты следующие
обозначения:
епя, ^пя> Ды _ ЭДС, внутреннее активное сопротивление и ин-
дуктивность преобразователя, питающего цепь якоря двигателя;
Сдв, едв ,7?дв, Адв - напряжение, ЭДС вращения, сопротивление
и индуктивность якорной цепи двигателя;
/я, содв, С0|, со2 - ток якоря и угловые скорости вращения двигате-
ля и промежуточных звеньев передачи и механизма;
./дв, , J2 ~ приведенные моменты инерции двигателя, промежу-
точных звеньев передачи и механизма;
А<Рз12,сф12’^в12 - приведенные эквивалентные зазор передач и
соединений, коэффициент жесткости и коэффициент внутреннего
демпфирования звеньев упругой механической передачи;
М,Му2> А/с1,А/С2 - электромагнитный момент двигателя, момент,
передаваемый через упругий элемент, и моменты сопротивления на осях
первой и второй масс;
епв, 7?пв, Апв - ЭДС, внутреннее активное сопротивление и индук-
тивность преобразователя, питающего цепь обмотки возбуждения;
UB, 7В - напряжение и ток возбуждения двигателя;
/ц - намагничивающая составляющая тока возбуждения, создаю-
щая основной (полезный) поток двигателя;
/к - приведенное к обмотке возбуждения (И/ВТ=И/В) значение
вихревых токов;
RB - сопротивление обмотки возбуждения;
15
WB - число витков на полюс обмотки возбуждения;
LB ,LS - индуктивности, учитывающие, соответственно, основной
поток и поток рассеяния обмотки возбуждения;
RK- эквивалентное сопротивление приведенного к обмотке воз-
буждения контура вихревых токов;
WpS - эквивалентное число витков реакции якоря.
Рис. 2.2. Обобщенная схема замещения силового канала электропривода с
двигателем постоянного тока независимого возбуждения: ПЯ - преобразо-
ватель энергии якорной цепи; ПВ преобразователь энергии цепи обмотки воз-
буждения; ЭС ОЯ - электрическая система якорной цепи; ЭС ОБ - электриче-
ская система цепи обмотки возбуждения; МС механическая система
Схему замещения цепи возбуждения (рис. 2.2) из-за трудностей
учета влияния вихревых токов следует рассматривать как первое при-
ближение. Она достаточно полно характеризует процессы только для
машин с шихтованным якорем. Трудность математического описания
влияния вихревых токов в нешихтованных машинах состоит в том, что
16
вихревые токи протекают не в каких-либо определенных контурах, а
распределяются с неодинаковой плотностью по различным направлени-
ям во всем объеме массивного стального сердечника, т.е. для контура
вихревых токов нельзя указать определенное постоянное значение ак-
тивного сопротивления.
Прежде чем приступить к рассмотрению отдельных элементов
силового канала электропривода, сформулируем основной принцип, ко-
торый будет положен в основу его разделения на функциональные час-
ти. Преобразователь, питающий якорь или обмотку возбуждения
двигателя, будем рассматривать как источник ЭДС, а его внутрен-
ние параметры (омическое сопротивление и индуктивность) будем
относить к параметрам цепи якоря или цепи обмотки возбуждения
соответственно.
2.3. Двигатель постоянного тока независимого возбуждения
Динамические свойства двигателя определяются параметрами
трех основных звеньев (рис. 2.2):
якорной цепи двигателя, связывающей напряжение, приложенное
к двигателю, и ток двигателя;
цепи возбуждения, связывающей напряжение, приложенное к об-
мотке возбуждения, и магнитный поток двигателя;
узла преобразования электрической энергии в механическую, свя-
зывающего ток якоря и поток возбуждения (в общем случае вра-
щающий момент) двигателя со скоростью вращения.
2.3.1. Якорная цепь двигателя
Математическое описание якорной цепи
При математическом описании цепи якоря примем следующие
допущения:
поток возбуждения двигателя постоянен;
сопротивление и индуктивность якорной цепи не изменяются;
механическую систему электропривода можно представить как
одномассовую;
момент сопротивления механизма не изменяется.
Тогда математическое описание якорной цепи двигателя с учетом
простейшей одномассовой механической системы сводится к следую-
щей системе уравнений:
17
р — z? -к- 7 • /? -I- [ .__— •
^пя дв 1 яц ?
^ДВ — ^ Ф О дв >
М = к • Ф • /„;
dconR
М-Мс = J3---------^-,
с э dt
(2.1)
где
7?яц- сопротивление якорной цепи двигателя (см. подраздел 2.5 и [17]),
Ом;
£яц- индуктивность якорной цепи двигателя (см. подраздел 2.5 и [17]),
Гн;
Ф - полезный магнитный поток возбуждения двигателя, В б
(1Вб = 108Мск);
к - конструктивный коэффициент двигателя;
Л/с- момент статического сопротивления на валу двигателя, включая и
собственный момент трения двигателя, Н • м;
J3 - эквивалентный, приведенный к валу двигателя момент инерции
2
привода (см. [17]), кг-м .
Структурные схемы электродвигателя
при постоянном потоке возбуждения
Уравнения системы (2.1) запишем в операторной форме:
^ПЯ (0 — ^ДВ (0 — ^ЯЦ ' О + ГЯц р) ?я (О?
едв(0=^-Ф-®(0; (22)
м(0=Аг-Ф-/я(0;
M(t) - Мс (f) = J3-p- co(f),
2^ЯЦ
где /яц = —— - электромагнитная постоянная времени якорной цепи, с;
^яц
d
р =----оператор дифференцирования.
dt
Уравнениям системы (2.2) соответствуют структурные схемы,
представленные на рис. 2.3.
При постоянном потоке возбуждения характер переходных про-
цессов в двигателе постоянного тока (электромагнитных в якорной цепи
и механических на валу двигателя) зависит от двух динамических пара-
18
метров: электромагнитной постоянной времени якорной цепи Гяц и эк-
вивалентного момента инерции привода J3.
Рис. 2.3. Структурная схема двигателя постоянного тока независимого
возбуждения при управлении напряжением якоря: а в общем случае;
б - при постоянном номинальном потоке возбуждения (с = к • Фн)
При постоянном потоке возбуждения двигатель описывается сле-
дующими передаточными функциями:
по управлению (при Мс = 0 или Мс = const, если рассматривать в
приращениях)
1
^v(p) = -^-= ; (2.3)
епя(0 Аепя</) Т'м-7'яц-/’ +7м’/7 + 1
по возмущению (при епя = 0 или епя = const, если рассматривать
в приращениях)
К />+')
Wt(p) = = At°W = , (2.4)
-Л/с(0 -ДМС(О гм-7яц-р2 + Гм-р + 1
19
где 7-„=г-%- (2-5)
(Z- Ф)2
электромеханическая постоянная времени привода, с;
^=7-^- <2'S, 6)
к Ф
коэффициент передачи двигателя по управлению, ;
В • с
Rm
к-=7Г^- (2’7)
(i-ф)2
коэффициент передачи двигателя по возмущению, —Г——.
Н • м • с
При Тм < 4 • 7$щ двигатель по управлению представляет собой ко-
лебательное звено и выражение (2.3) может быть записано в виде
где
^у(Р) =
Т02-р2 + 2^-Т0-р + 1'
(2-8)
7о=#м-2яц;
1 I т
1 _ 1_м_ 1 •
2 АТ
у яц
S, - коэффициент демпфирования или декремент затухания соб-
ственных колебаний двигателя.
При 7М > 4 • 7$щ двигатель по управлению представляет собой
апериодическое звено второго порядка и выражение (2.3) может быть
записано в виде
1
где
Аналогично можно записать и для передаточной функции по возму-
щению
^в(Т) =
Т02-р2 + 2^-Т0-р + \
(2.Ю)
при 7М < 4 • Тяц и
20
1КВ (/7) = Ф)----------------
(Д^ + 1)-(Т2-^ + 1)
(2.11)
изменение ЭДС преобразователя и момента нагрузки
при Тм>4-Тяц.
На рис. 2.4 приведены кривые реакции двигателя на ступенчатое
для различных
Рис. 2.4. Переходные характеристики а> = f(t) двигателя постоянного тока
независимого возбуждения при ступенчатом изменении ЭДС преобразова-
Т / )
1 м/ — 4 •
/Т ’
/ 2яц J
теля епя или момента нагрузки Мс: 1 Тм =0.04 с, 7ЯЦ =0.01 с,
2 - = 0.04 с, Тяи = 0.03 с,
1V1 7 /1Ц 7
Т /
2м/
/т
/ яц
= 1.33 ; 3 Гм=0.1 с, 7^, =0.01 с,
I 7 1V1 7 /1Ц 7
т /
=10
/ * яц
Следует отметить, что ЭДС электродвигателя, как координата
электропривода, является практически недоступной для непосредствен-
ного измерения в процессе регулирования. Контролируемыми коорди-
натами электродвигателя являются скорость вращения, ток и напряже-
ние. В последнем случае структурная схема двигателя должна иметь в
качестве выходной координаты напряжение двигателя.
Напряжение на зажимах цепи якоря двигателя определяется выра-
жением
Г 7 _ „ , р j , J d/M
u дв сдв Лдв 'я ^дв &
(2-12)
21
или в операторной форме
идв (0 = едв (0 + /?дв • (7ДВ • Р + 1) • 'я (О >
(2.13)
(2.14)
электромагнитная постоянная времени двигателя, с.
С учетом (2.13) структурная схема двигателя постоянного тока
при управлении со стороны обмотки якоря имеет вид, представленный
на рис. 2.5.
Рис. 2.5. Структурная схема двигателя постоянного тока: <?пя управ-
ление; Мс- возмущение; - контролируемые координаты: ско-
рость вращения, ток, напряжение двигателя
Расчетные выражения для параметров якорной цепи двигателя
Активное сопротивление якорной цепи двигателя с учетом темпе-
ратуры нагрева обмоток, Ом,
йдв гор = (Ли + R№ + «ко)- (1 + 0004 т)+^2-, (2.15)
где /?оя, /?дп, /?ко - активные сопротивления обмоток якоря, добавочных
полюсов и компенсационной обмотки в холодном состоянии, Ом. Все
сопротивления обмоток элементов силовой цепи, взятые из справочной
литературы, следует привести к горячему состоянию. Сопротивления,
полученные расчетным путем, к горячему состоянию не приводятся;
т - превышение рабочей температуры двигателя над температу-
рой, при которой измерены сопротивления обмоток, град. Практически
принимают т = (60 -е- 95)°С и (1 + 0.004т) = 1.24 1.38 в зависимости от
класса нагревостойкости изоляции [14] и условий работы машины;
22
ЛС/щ- падение напряжения на щетках двигателя, В. Обычно
Л£/Щ=2В;
/н- номинальный ток двигателя, А.
Индуктивность цепи якоря двигателя, Гн,
Ацв — Дэя + Дцп + Д«Э ’ (2.1 6)
где Гоя, Гдп, LKO - индуктивности обмоток якоря, добавочных полюсов и
компенсационной обмотки, Гн.
Индуктивности отдельных обмоток якорной цепи машины посто-
янного тока зависят от величины и формы тока якоря и в большей сте-
пени от величины тока возбуждения (степени насыщения магнитной
системы). Однако полная индуктивность якорной цепи в общем слу-
чае мало зависит от изменения тока якоря и тока возбуждения
[8,11]. Так, в некомпенсированных машинах индуктивность цепи якоря
уменьшается на 20-30 % с ростом тока возбуждения. В компенсирован-
ных машинах индуктивность двигателя мало меняется в зависимости от
насыщения магнитной системы, но в зависимости от степени компенса-
ции поперечной реакции якоря при этом может в значительных преде-
лах меняться соотношение -?—-------г [8]. При значительной пере-
\Ддп Д«э /
компенсации индуктивность якорной обмотки может достигать нулево-
го значения и даже быть «отрицательной». В этом случае вся индуктив-
ность практически сосредоточена в компенсационной обмотке. Физиче-
ски это объясняется тем, что коэффициент взаимоиндукции между ком-
пенсационной и якорной обмотками больше, чем собственная индук-
тивность якорной обмотки. Последнее обстоятельство необходимо
иметь в виду при настройке систем электропривода с датчиком напря-
жения электродвигателя.
При аналитических расчетах систем автоматизированного элек-
тропривода речь всегда идет о некоторых усредненных значениях пара-
метров, обеспечивающих хорошее совпадение расчетных переходных
процессов при принятом математическом описании динамики процес-
сов и экспериментальных. Существуют точные формулы для определе-
ния сопротивления и индуктивности якорной цепи в целом и отдельных
обмоток через множество конструктивных параметров машины [11].
Найденные по этим формулам индуктивности обмоток будут соответст-
вовать ненасыщенной магнитной системе. В заводских формулярах и
каталогах на машины дается ограниченное количество основных пара-
метров, поэтому на практике применяют эмпирические формулы. Пол-
ная индуктивность якорной цепи двигателя постоянного тока независи-
23
мого возбуждения может быть определена по эмпирической формуле
[4-8, 11], Гн,
где
7 = 0.14-0.2- для компенсированных двигателей (меньшие значе-
ния следует брать для тихоходных двигателей);
у = 0.3 -е- 0.6 - для некомпенсированных двигателей (меньшие зна-
чения следует брать для современных двигателей).
Формула (2.17) может давать значительные погрешности
(50 4-100 %). Удовлетворительные результаты получаются в том случае,
когда имеется возможность воспользоваться экспериментальными зна-
чениями коэффициента у для конкретных конструкций или отрезка
мощностей электрических машин.
Конструктивный коэффициент двигателя
к =
р- N
2-п-а’
(2-18)
где р, N, а - число пар полюсов, активных проводников и пар парал-
лельных ветвей обмотки якоря соответственно.
При работе двигателя с постоянным номинальным потоком воз-
буждения Фн пользуются коэффициентом с = £-Фн- коэффициент
ЭДС
'В-с^
<рад>
или электромагнитного момента
ДУ
двигателя, кото-
рый в данном случае может быть определен по выражению
с = к- Ф„
±1
ТТ — I /2
7н мдв.юр
сон
(2-19)
где
L/H- номинальное напряжение двигателя, В;
л -и„
сон = - номинальная угловая скорость вращения двигателя.
рад/ .
/с ’
ин - номинальная скорость двигателя, ин •
При отсутствии заводских данных сопротивление якорной цепи
двигателя независимого возбуждения может быть ориентировочно оп-
ределено по выражениям:
24
„ 0.5-(Пн-/н + Пвн-/вн-Рн)
Ядв.гор =-V 2 ---Ом, (2.20)
(р
0.5-р-Рн
W------------------2, Ом, (2.21)
где Рн- номинальная мощность двигателя (на валу), Вт;
т]н- номинальный КПД двигателя, о.е.;
/в н- номинальный ток возбуждения, А;
UB н- номинальное напряжение, В.
Формулы (2.20) и (2.21) могут давать погрешности как в одну, так
и в другую сторону.
Если неизвестно значение номинального тока двигателя, то его
можно определить по выражению, А,
н
(2.22)
2.3.2. Цепь обмотки возбуждения двигателя
Математическое описание цепи обмотки возбуждения
При математическом описании цепи обмотки возбуждения
(рис. 2.2) примем следующие допущения:
сопротивление цепи обмотки возбуждения не изменяется;
потоки возбуждения и рассеяния главных полюсов пропорцио-
нальны току возбуждения;
размагничивающее действие вихревых токов пропорционально
скорости изменения основного магнитного потока;
параметры контура вихревых токов не изменяются;
реакция якоря скомпенсирована;
взаимная индукция между цепями якоря и возбуждения отсутствует.
Тогда математическое описание цепи обмотки возбуждения дви-
гателя независимого возбуждения сводится к следующей системе урав-
нений:
25
р = Z • R
‘"ПВ 'в “цв
пв
dz dz..
^+zB •—
dz B dz
dz
- ZB —— + zK • RK = 0;
B dz K K
^B — ’
Ф — Аф • /ц,
^ДВ ~ к • Ф • йдв ,
(2.23)
где /?цв - сопротивление цепи обмотки возбуждения, Ом;
k^- коэффициент пропорциональности между полезным потоком
возбуждения Ф и током намагничивания 7^, -
Структурные схемы цепи обмотки возбуждения
Уравнения системы (2.23) запишем в операторной форме
«вп(0 - «цв (1 + Ts р)-ЦП=Rw TI -p-ЦП;
'к(0 = тк-р-
^в(0 — ф.(0 + *
ф(0 =
еДв(0 = ^-Ф(0-®дв(0,
где ?в=~__
Д-ЦВ
постоянная времени основного потокосцепления, с;
у _ ^ПВ
Яцв
постоянная времени потока рассеяния, с;
Т =
ТУ
(2.24)
(2-25)
(2.26)
(2.27)
постоянная времени контура вихревых токов, с.
Уравнениям системы (2.24) соответствуют структурные схемы,
приведенные на рис. 2.6. Передаточная функция звена
1/
7 ц (0 /Rttr
ИЛ(Р) = -ЕТХ =--------2 Г щ---------;----- (2.28)
епв(0 Ts-TK-p2 + (7B+7’s+7K).p + l
26
при любых, практически возможных для электрической машины посто-
янного тока сочетаниях параметров Тв, Ts и Тк, может быть представ-
лена апериодическим звеном второго порядка (рис. 2.6, в)
1/
Яцв
7и(0
(2.29)
с постоянными времени 73 и 74 (где 73 » Т4), равными
т + т + т
гр _ 7 в 7 5 к
3 ” 2
2
ГТ1 ГГ1 ГГ' ГТ1 ГГ'
— 1S '^К ~ ' В +
(2.30)
р _ В Л ' к
4~ 2
-Т -Т
х S к
2
Т -Т
——. (2.31)
Тв+Т,+Тк
о л К
И, наконец, с целью упрощения структурной схемы цепи обмотки
возбуждения звено второго порядка (2.28) можно свести к инерционно-
му звену первого порядка (рис. 2.6, г)
^(P) = _ т 1
^ПВ (0 ^ЦВ ’ Р + 1
с эквивалентной постоянной времени
7цв=(73+74)=7в+Г5 +Тъ
X Э / D О Г
_ /'^цв
(2.32)
К •
(2.33)
Практические системы автоматического управления двигателями
постоянного тока со стороны обмотки возбуждения реализуются как
многоконтурные с внутренним контуром, регулятором и датчиком пол-
ного тока возбуждения zB. Поэтому структурная схема цепи обмотки
возбуждения должна иметь выходную координату zB и звено с переда-
точной функцией
7В
СП1
Учитывая, что ток возбуждения zB (рис. 2.2) распределяется меж-
ду обмоткой возбуждения (составляющая z^) и эквивалентным сопро-
тивлением вихревых токов (составляющая zK ) пропорционально их про-
водимостям
1
'ДО = ДО -АЦ— = 'в (0-г 1 (2.34)
1 | 1 ^K-T’ + l
’Р
структурную схему рис. 2.6, а можно представить в виде рис. 2.7, а и
после соответствующих преобразований в виде рис. 2.7, б, 2.7, в, 2.7, г.
27
Рис. 2.6. Структурная схема цепи обмотки возбуждения двигателя посто-
янного тока: а - исходная; бив преобразованные; г упрощенная
28
Рис. 2.7. Структурная схема цепи обмотки возбуждения двигателя по-
стоянного тока с выходной координатой /в: а - исходная; бив преобразо-
ванные; г упрощенная
29
Учет реакции якоря
Если принять, что размагничивающее действие реакции якоря
пропорционально току якоря, то третье уравнение в системе уравнений
(2.23) можно записать в следующем виде [9]:
— ’ (2.35)
где &р- коэффициент размагничивания реакции якоря и последователь-
ной обмотки возбуждения.
В соответствии с уравнением (2.35) учет реакции якоря достигает-
ся введением в структурную схему цепи обмотки возбуждения обратной
связи по току якоря как показано пунктирными линиями на рис. 2.6, а,
2.6, б и 2.7, а, 2.7, б.
Учет взаимной индукции
Взаимная индукция между цепями якоря и обмоткой возбуждения
машины может быть учтена введением в уравнение ЭДС вращения (пя-
тое уравнение системы 2.23) трансформаторной ЭДС в обмотке якоря и
последовательной обмотке возбуждения [9]:
едв — Ф ®дВ + бви, (2.36)
где
р = \ffl + Ж I------•
сви угоя ' ГГС/ j, ’
at
Жоя + Wc I - число витков обмотки якоря и последовательной об-
мотки возбуждения, сцепленных с основным потоком возбуждения.
Учет взаимной индукции в структурной схеме цепи обмотки возбу-
ждения осуществляется введением дифференцирующего звена в цепь
формирования ЭДС вращения, как показано пунктирными линиями на
рис. 2.6, а, 2.6, б и 2.7, а, 2.7, б, где 7ВИ~ постоянная времени взаимной ин-
дуктивности.
Расчетные выражения для параметров обмотки возбуждения
Сопротивление обмотки возбуждения с учетом температуры на-
грева катушек, Ом,
Явгор =Яв-(1 +0.004-т), (2.37)
где 7?в- сопротивление обмотки возбуждения в холодном состоянии с
учетом ее схемы включения, Ом.
Обмотки (катушки) главных полюсов могут быть включены по-
следовательно или параллельно. Последовательно - в виде двух парал-
лельных секций, каждая из которых представляет собой последователь-
30
ное соединение катушек одноименных полюсов. В справочной литера-
туре приводится полное сопротивление обмотки возбуждения (в холод-
ном состоянии) RB с учетом схемы ее включения или дается сопротив-
ление отдельной секции 7?секц или катушки полюса /?кат. В этих случа-
ях сопротивление обмотки возбуждения рассчитывается по выражению
«В = 2 Р «каг (2.38)
ИЛИ
/?в=2-/?сскц (2.39)
d ССКЦ V У
при последовательном включении катушек или секций и по выражению
Яв = 0.5 р /?кат (2.40)
или
/?= 0.5 •/? (2.41)
при параллельно-последовательном включении катушек полюсов или
параллельном включении секций.
Индуктивность основного потока LB определяется по кривой на-
магничивания и существенно зависит от степени насыщения магнитопро-
вода. Изменение индуктивности за счет гистерезиса не учитывается.
В справочной литературе и заводских формулярах приводится
средняя кривая намагничивания машины Ф = /(/в). Характеристика
снимается при отсутствии вихревых токов (/к =0), т.е. 1В = 1^, и при
этом измеряется полезный поток возбуждения одного полюса Ф. Тогда
полный поток полюса
Фполн. = Ф + Ф. (2.42)
определяется по выражению
Фполн. =У'Ф, (2.43)
а поток рассеяния равен:
Ф5=(у-1)-Ф, (2.44)
где с - коэффициент учета рассеяния, который по заводским данным
принимается равным 1.18.
Индуктивность основного потока LB определяется для конкрет-
ной точки работы машины на кривой намагничивания или ее участка
(для конкретного численного значения тока возбуждения или интервала
его изменения) по выражению, Гн,
Дф
LB=2p-WB~ (2.45)
В
при последовательном соединении обмоток полюсов и
31
(2.46)
L =р^ ЛФ
В 2 Л/в
при параллельно-последовательном соединении обмоток полюсов
где WB - число витков обмотки (катушки) полюса;
ДФ и Д/в - приращение потока и тока возбуждения для касатель-
ной к кривой намагничивания в точке расчета (рис. 2.8);
ЛФ _ ,
—=tg6=^-
в
коэффициент пропорциональности между потоком возбуждения Ф и то-
ком намагничивания 1ц в точке расчета, Вб/ •
к ]
(2.47)
' 7 X'
кривой намагничивания в точке
ос - угол наклона касательной
расчета.
Рис. 2.8. Характеристика на-
магничивания машины Ф(1в),
где: Ф полезный поток полюса
создаваемый двумя обмотками
разноименных полюсов; /в = I-
ток намагничивания
Если в расчетах систем электропривода с управлением со стороны
обмотки возбуждения двигателя принимается постоянное значение Тв,
то следует выбрать его усредненное значение, для чего индуктивность
£в в зависимости от схемы включения можно определить по выраже-
нию, Гн
Ф
L =2p-WB——
' ВН
(2.48)
или
(2.49)
p-WB Фн
в 2 I
Точное определение величины индуктивности потока рассеяния
затруднительно. Практически при последовательном и параллельно-
последовательном соединении катушек полюсов она определяется соот-
ветственно по выражениям, Гн:
32
Ls*2p-WB--^- (2.50)
BH
(2.51)
где Ф5Н- поток рассеяния при номинальном токе возбуждения, который
принимается равным
Ф1н = (у-1)-Фн (2.52)
или согласно [6]
Фя,=(0.5^0.7)(у-1)Фн. (2.53)
Поток рассеяния в основном замыкается через воздух, т.е. через
среду, в которой насыщение не имеет места. Поэтому можно считать,
что поток рассеяния всегда остается пропорциональным току в обмотке
возбуждения и индуктивность рассеяния Ls от насыщения магнитопро-
вода практически не зависит.
Учет степени насыщения магнитной системы
Из-за насыщения магнитной системы электрической машины
кривая намагничивания Ф(/в) (см. рис. 2.8) нелинейная, индуктивность
обмотки возбуждения £в (см. (2.45) и (2.46)) переменная, в результате
чего параметры структурной схемы цепи обмотки возбуждения
Аф,7в,7к (см. (2.47), (2.25) и (2.27)) и зависящие от них Т3,Т4,ТЦВ (см.
(2.30), (2.31) и (2.33)) изменяются в широких пределах (в 4-5 раз) в за-
висимости от значения тока возбуждения /в. Пользуясь кривой намаг-
ничивания, можно учесть зависимость динамических параметров цепи
обмотки возбуждения от величины тока возбуждения с помощью фор-
мул приведения:
tg6 «ф
7 в 7в0 ' г 7в0 ' ,
tg60 ^фО
tg6
1 к - 1 кО ’ - 7 кО ’
tg60 £ф0
(2-54)
(2-55)
где 7в(), 7к() - параметры, определяемые по выражениям (2.25) и (2.27)
для линейного участка кривой намагничивания;
33
ТВ,Т^- параметры для рабочей точки на кривой намагничивания
(для заданного тока возбуждения);
ос о - угол наклона кривой намагничивания на линейном участке;
ос - угол наклона кривой намагничивания в рабочей точке
(рис. 2.8).
Постоянная времени потока рассеяния Ts (2.26), в силу того, что
магнитная цепь, по которой замыкается поток рассеяния, не насыщает-
ся, не зависит от величины тока возбуждения, т.е. Ts = Tsq = const. Сле-
дует отметить, что хотя постоянные Тв и Тк изменяются при изменении
Т
тока возбуждения, их отношение остается неизменным, — = const, от-
ношения же постоянных времени 7В и Ts, а также Тк и Ts оказываются
Т Т
переменными: — = var, — = var, и уменьшаются с ростом тока возбу-
Ts Ту
ждения.
Таким образом, значения параметров элементов приведенных
структурных схем цепи обмотки возбуждения двигателя постоянного
тока независимого возбуждения определяются и справедливы только
для конкретного значения тока возбуждения. Нелинейная структурная
схема цепи обмотки возбуждения, учитывающая насыщение магнитной
системы двигателя, приведена на рис. 2.9.
На рис. 2.9 приведена полная структурная схема двигателя посто-
янного тока независимого возбуждения при управлении по двум кана-
лам: со стороны якоря и со стороны обмотки возбуждения. При пере-
менном токе возбуждения структурная схема якорной цепи двигателя
так же оказывается нелинейной: изменяются коэффициенты ЭДС и
электромагнитного момента с = к • Ф, и тогда переменными оказывают-
ся коэффициенты передачи двигателя по управлению АУ(Ф) (2.6) и воз-
мущению £В(Ф) (2.7) и электромеханическая постоянная времени
Гм(Ф) (2.5). Все они с ослаблением поля двигателя увеличиваются. При
этом, как уже указывалось выше, можно принять, что индуктивность
двигателя остается постоянной при изменении тока возбуждения и тогда
согласно (2.3) 7ЯЦ = const.
Следует отметить, что параметры элементов структурной схемы,
учитывающие реакцию якоря и взаимную индукцию, также зависят от
степени насыщения магнитной системы, т.е. от величины тока возбуж-
дения.
34
Рис. 2.9. Структурная схема двигателя постоянного тока независимого
возбуждения при управлении со стороны обмотки якоря и обмотки воз-
буждения и учете насыщения магнитной системы: ПЯ преобразователь
цепи якоря: ПВ - преобразователь обмотки возбуждения: ЯЦ - якорная цепь;
ЦОВ цепь обмотки возбуждения; МС механическая система; епя, епв
управления; Мс- возмущение; содв, С/дв,/я,/в выходные контролируемые
координаты
Шунтирование обмотки возбуждения разрядным резистором
В системах электропривода постоянного тока обмотки независи-
мого возбуждения электрических машин могут быть зашунтированы
разрядными резисторами (см. рис 2.10, а).
35
Схема замещения рис. 2.10, б описывается следующей системой урав-
нений:
C„R = ^ПР ' ^тт + ^пр--- ?
По По 11 По 1 . о 7
dt
di dzu
t/B = iB RB + Ls —— + LB----’
D D D ij -I . D 1 , ?
dt dt
dz„
-LB •—E + /K-RK =0;
Di, К К J
dt
'п = 'о+'в; > (2-56)
• uB
iq ~ —>
Ro
Ф “ ' Z|l 5
e = k - Ф .
Система (2.57) в операторной форме:
•(1 + 7п-р)-'п(() = ^в<0;
(1 + Г</’)-'в(') = -йв7в-'|1(0;
спв (0 ^пв
UB^-R.-
^п(0 — Ф(0 + ^в(0?
Rq
^в (0 — ф. (0 + (0?
Ф(0 = кф iv(ty,
e(t) = к Ф(?) • G)(t).
где
Т — п _
п“яп
постоянная времени цепи преобразователя, с;
т' — •
В“^в’
т' = L‘s
s~Ri
(2.57)
(2-58)
(2-59)
(2.60)
В соответствии с системой (2.57) структурная схема обмотки не-
зависимого возбуждения шунтированной разрядным резистором имеет
вид, приведенный на рис. 2.11.
36
Рис. 2.10. Схема включения разрядного резистора обмотки возбуждения:
а - схема электрическая принципиальная; б - схема замещения; Rq разрядный ре-
зистор (Rq « (з + 4) • RB )
Рис. 2.11. Структурная схема цепи независимой обмотки возбуждения,
шунтированной разрядным резистором согласно схеме рис. 2.10, а:
Вх.Ц входная цепь
2.4. Генератор постоянного тока независимого возбуждения
Рассматривая генератор как источник ЭДС, схему замещения ге-
нератора постоянного тока независимого возбуждения можно предста-
вить в виде, приведенном на рис. 2.12.
Математическое описание для цепи обмотки якоря и обмотки воз-
буждения генератора аналогично приведенным выше для двигателя.
Параметры цепи якоря (/?г, Lr) и цепи обмотки возбуждения
(/?в, /?цв, LB, Ls, Тв, Ts, Тк ) генератора рассчитываются по расчетным
выражениям, приведенным для двигателя. При расчете индуктивности
цепи якоря генератора в выражении (2.17) следует принимать значение
коэффициента у = 0.15 4-0.25 для компенсированных машин. Если для
37
генератора вместо характеристики намагничивания Ф = /(/в) задана
характеристика холостого хода Er=f (/в) при постоянной скорости
вращения ну = const, индуктивность обмотки возбуждения на линейном
участке характеристики и последовательном включении катушек полю-
сов может быть определена по выражению, Гн:
Рис. 2.12. Обобщенная схема замещения генератора постоянного тока
независимого возбуждения: ЭП ПД - электропривод приводного двигателя
генератора; ЯЦ - якорная цепь электропривода; ПВ - преобразователь цепи
обмотки возбуждения
Основное различие в системах возбуждения генератора и двигате-
ля постоянного тока заключается в требовании постоянства скорости
вращения генератора. В качестве приводного двигателя генератора мо-
жет использоваться синхронный двигатель и тогда
ну = ну = const,
где се>0 - синхронная угловая скорость вращения приводного двигателя.
Если же в качестве приводного двигателя используется асинхрон-
ный двигатель, который в этом случае, как правило, не имеет системы
38
автоматической стабилизации скорости, тогда изменение скорости вра-
щения генератора при переменной нагрузке определяется жесткостью
механической характеристики двигателя:
СО г = COq — Лсо[(Л/эг +ЛЛ/С), AL/C,...], (2.62)
где
Л/Эг- электромагнитный момент генератора;
ЛЛ7С - момент трения на валу преобразовательного агрегата;
ЛUc - отклонение напряжения питающей сети.
С учетом сказанного исходную структурную схему генератора
постоянного тока независимого возбуждения можно представить в виде
схемы, приведенной на рис. 2.13. Параметры структурной схемы гене-
ратора и ее преобразования аналогичны приведенным для двигателя по-
стоянного тока независимого возбуждения (см. подраздел 2.3.2 и
рис. 2.6 и 2.7).
Рис. 2.13. Исходная структурная схема генератора постоянного то-
ка независимого возбуждения: ПВ - преобразователь обмотки возбужде-
ния; ЦОВ - цепь обмотки возбуждения; ЯЦГ - якорная цепь генератора; ЭП
ПД - электропривод приводного двигателя; ЯЦ - якорная цепь электроприво-
да
Практически электропривод постоянного тока по системе Г-Д
реализуется без обратной связи по току возбуждения генератора. Тогда
структурную схему генератора можно представить в виде, приведенном
на рис. 2.14, для которой принята постоянная скорость вращения гене-
ратора (')] = const, учитывается насыщение магнитной цепи и не учиты-
ваются реакция якоря и взаимная индукция. На основании структурной
схемы рис. 2.14 передаточная функция генератора при постоянных па-
39
раметрах цепи обмотки возбуждения, соответствующих выбранной ра-
бочей точке на кривой намагничивания, может быть записана в сле-
дующем виде:
И'Л/’) = (------кг (2.63)
(^з-Р + 1)-(74-Р + 1) Гцв-Р + 1
кл, • к • сог
где ^г=---------L- (2-64)
^цв
коэффициент усиления (передачи) генератора по управлению.
ЭДС генератора, как и двигателя, является недоступной для непо-
средственного измерения координатой электропривода. На зажимах ге-
нератора в общем случае измеряется напряжение генератора, которое
определяется выражением
Ur = ег - Rr • /я - £г • (2.65)
at
или в операторной форме
UT(t) = ег(Г) -Rt-(Tt-p + , (2.66)
гае ^=4- (2.67)
Лг
электромагнитная постоянная времени якорной цепи генератора, с.
В соответствии с (2.66) на структурной схеме рис. 2.14 формиру-
ется значение напряжения генератора.
Рис. 2.14. Структурная схема генератора постоянного тока независимого
возбуждения: ЦОВ - цепь обмотки возбуждения; ЯЦГ якорная цепь генератора
40
2.5. Силовая цепь системы Г-Д
Если генератор, как преобразователь, питающий двигатель, рас-
сматривать в соответствии с принятым в подразделе 2.2 принципом как
источник ЭДС, тогда якорная цепь системы Г-Д может быть представ-
лена в виде структурной схемы, приведенной на рис. 2.15. Напряжения
генератора и двигателя измеряются непосредственно на подсоедини-
тельных зажимах электрических машин.
Рис. 2.15. Структурная схема якорной цепи системы Г-Д
Параметры якорной цепи системы Г-Д и ее структурной схемы
определяются следующим образом:
^ЯЦ — ^дв.гор + ^г.гор + 0-1 ' ^дв.гор — (2.68)
сопротивление якорной цепи с учетом соединительных проводов, Ом;
Дщ = Лдв + Сг - (2.69)
индуктивность якорной цепи, Г и;
7яц=—- (2-70)
ЯЦ ХУ
электромагнитная постоянная времени якорной цепи, с;
7;=^-- (2.71)
' т.гор
электромагнитная постоянная времени генератора, с;
ГГ _ 7уДВ
дв 7?
Лдв.гор
электромагнитная постоянная времени двигателя, с.
(2.72)
41
2.6. Силовая цепь системы
преобразователь возбуждения - обмотка возбуждения
В качестве преобразователей для питания обмоток возбуждения
(ПВ) электрических машин постоянного тока в настоящее время ис-
пользуются тиристорные преобразователи (ТПВ).
Сопротивление цепи обмотки возбуждения, Ом:
^цв = ^пв + Дз.гор ’ (2.73)
где RnB - сопротивление силовой цепи тиристорного возбудителя
(см. [17]).
Постоянная времени основного потока Тв определяется по выра-
жению (2.25). Отметим, что значение постоянной времени Тв не зави-
сит от схемы включения катушек полюсов.
Постоянная времени потока рассеяния Ts определяется по выраже-
нию (2.26). Индуктивность тиристорного преобразователя цепи обмотки
возбуждения Лпв определяется по выражениям, приведенным в [17].
Постоянную времени контура вихревых токов можно рассчитать
по весьма приближенным формулам через геометрические параметры
магнитной системы [5, 6, 7, 12]. Однако погрешность таких расчетов ве-
лика, поэтому можно рекомендовать для выбора постоянной времени
контура вихревых токов следующие практически установленные соот-
ношения:
- для машин с шихтованной станиной постоянная времени вихревых
токов не превышает значения [4, 5, 6]
7к = 0.1-Тв; (2.74)
- для машин с нешихтованной станиной постоянная времени вихре-
вых токов достигает значения [7]
Тк =(0.2-?0.3)-7в. (2.75)
Постоянные времени структурной схемы цепи обмотки возбужде-
ния и 74 определяются по выражениям (2.30) и (2.31).
При упрощенном представлении цепи обмотки возбуждения со-
гласно (2.32) значение эквивалентной постоянной времени 7ЦВ опреде-
ляется по выражению (2.33).
Ориентировочные значения постоянной времени обмотки возбу-
ждения 7„„ = ——— для машин постоянного тока в зависимости от их
оь р
^в.гор
мощности приведены в табл. 2.1 [13].
42
Таблица 2.1
Постоянная времени обмотки возбуждения машин постоянного тока
Мощность, кВт Постоянная Тов, с
1-5 0.1-0.5
10-100 0.5-1.0
100 - 1000 1.0-2.0
1000 - 3000 2.0-3.5
свыше 3000 3.5-6.0
В однозонном электроприводе с САР тока возбуждения двигателя
параметры цепи возбуждения определяются в точке работы с током
возбуждения /в = /вн и могут быть приняты постоянными.
В двухзонном электроприводе с САР ЭДС двигателя ток возбуж-
дения двигателя изменяется в пределах от /вн до /вмин, и параметры
цепи возбуждения оказываются переменными: параметры к^,Тв и 7 К в
точке работы с 1В = 1В мин имеют максимальное значение, а в точке ра-
боты /в = 1В н - наименьшее значение. Это обстоятельство должно быть
учтено при расчетах и моделировании таких систем электропривода.
Параметры цепи обмотки возбуждения , Тв и 7К с учетом не-
линейности кривой намагничивания двигателя рассчитываются соответ-
ственно по выражениям (2.47), (2.54) и (2.55) для каждого значения тока
возбуждения. Постоянные времени структурной схемы цепи обмотки
возбуждения Д и или 7ЦВ при упрощенном представлении рассчи-
тываются соответственно по выражениям (2.30), (2.31) и (2.33).
Заключение по разделу 2
1. При расчете систем электропривода, где управление двигателем
независимого возбуждения ведется только со стороны якорной цепи,
следует использовать структурную схему двигателя рис. 2.3, б или
рис. 2.5, если в электроприводе применена обратная связь по напряже-
нию (ЭДС) двигателя. При этом достаточно ограничиться учетом посто-
янных значений параметров звеньев структурных схем.
2. В системах электропривода, где управление или реверсирование
двигателем осуществляется со стороны обмотки независимого возбужде-
ния в общем случае необходимо использовать структурную схему рис. 2.9
с учетом изменения параметров ее элементов. Для предварительных рас-
43
четов следует использовать структурные схемы рис. 2.7, ей 2.7, г с посто-
янными параметрами.
3. В системе генератор-двигатель для цепи независимой обмотки воз-
буждения генератора в общем случае необходимо использовать структур-
ную схему рис. 2.14 с учетом переменных параметров ее звеньев, а для
предварительных расчетов структурные схемы рис. 2.6, в и 2.6, г с посто-
янными параметрами.
Список литературы к разделу 2
1. Электрические машины: Учебник / И.П. Копылов. -2-е изд., перераб.
-М.: ЛОГОС, 2000. - 607 с.
2. Математическое моделирование электрических машин: Учебник /
И.П. Копылов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 2001.
- 327 с.
3. Проектирование электрических машин: Учеб. для вузов /
О. Д. Гольдберг, Я. С.Гурин, И. С. Свириденко. -2-е изд., перераб. -
М.: Высшая школа, 200]. - 430 с. (Гл. 1, 2, 3 и 10).
4. Справочник по проектированию электропривода, силовых и освети-
тельных установок / Под ред. Я.М. Большама и др. -М.: Энергия,
1974.-728 с.
5. Справочник по наладке электроустановок / Под ред. А.С. Дорофеюка,
А.П. Хегумяна. Изд. 2-е, перераб. и доп. -М.: Энергия 1977. - 560 с.
(§8-6 и §8-7).
6. Справочник по наладке электрооборудования промышленных пред-
приятий / Под ред. М.Г. Зименкова и др. Изд. 3-е, перераб. и доп. -
М.: Энергоатомиздат, 1983. -480 с. (§8-5 и §8-6).
7. Лебедев Е.Д., Неймарк В.Е., Пистрак М.Я., Слежановский О.В.
Управление вентильными электроприводами постоянного тока. -М.:
Энергия, ] 970. -199 с. (разделы 1-1 и 4-2).
8. Ямпольский Д.С., Орлова Т.А., Решмин Б.И. Определение динамиче-
ских параметров электроприводов постоянного тока. -М.: Энергия,
1972. -56 с.
9. Унифицированные системы автоуправления электроприводами в ме-
таллургии / Гарнов В.К., Рабинович В.Б., Вишневецкий Л.М. Изд. 2-
е, перераб. и доп. -М.: Металлургия, 1977. -192 с. (гл. 3, 4)
10. Борцов Д.А., Суворов Г.В., Шестаков Ю.С. Экспериментальное оп-
ределение параметров автоматизированных электроприводов. -М.:
Энергия, 1969. -102 с.
1 Г Тищенко Н.А. Динамическая устойчивость прокатных двигателей
постоянного тока. -М.: Электричество, 1963. -№9. -с. 1-9.
44
12. Сборник указаний по наладочным работам. Выпуск 2 / Тренихин
В.В. и др. -М.: Энергия, 1973. -240 с. (гл.З, раздел 13).
13. Гейлер Л.Б. Электропривод в тяжелом машиностроении. -М.: Маш-
гиз, 1958. -588 с. (глава 4).
14. Справочник по электрическим машинам: В 2 т. / Под общ. ред.
И.П. Копылова и Б.К. Клокова. Т.1. -М.: Энергоатомиздат, 1988. -
456 с. (ч.1; ч.2, раздел 6).
15. Справочник по электрическим машинам: В 2 т. / Под общ. ред.
И.П. Копылова и Б.К. Клокова. Т.2. -М.: Энергоатомиздат, 1989. -
688 с. (разделы 19-24).
16. Справочник по автоматизированному электроприводу / Под ред.
В.А. Елисеева и А.В. Шинянского. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 616 с.
(раздел 15).
17. Удут Л.С., Кояин Н.В., Мальцева О.П. Проектирование и исследование
автоматизированных электроприводов. Ч. 4. Тиристорные преобразова-
тели ддя электроприводов постоянного тока: Учеб, пособие /Том. поли-
техи. ун-т. -Томск, 2002. - 152 с.
3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА
ДЛЯ РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА
3.1. Введение
Первая единая серия П машин (двигателей и генераторов) посто-
янного тока мощностью от 0.3 до 200 кВт была создана в середине пя-
тидесятых годов. Позднее эта серия была расширена для диапазона
мощностей от 200 до 1400 кВт. Изменение требований к электрическим
машинам, научно-технический прогресс в области электротехнических
материалов, усовершенствование конструкции машин и технологиче-
ских процессов производства приводят к тому, что единые серии элек-
трических машин достаточно быстро обновляются. При разработке но-
вых серий все в большей степени учитываются требования междуна-
родных стандартов и мировые тенденции в развитии электромашино-
строения. На смену единой серии машин постоянного тока П пришла
серия 2П (мощностью до 200 кВт) и серия П2 (мощностью свыше
200 кВт), а с 1985 г. отечественной электропромышленностью начинают
изготавливаться машины постоянного тока серии 4П мощностью
0.37-1000 кВт.
Основным исполнением единых серий электрических машин яв-
ляются машины общего назначения. Под машинами общего назначения
подразумеваются машины, которые могут применяться в различных от-
45
раслях промышленности. На базе машин общего назначения изготавли-
ваются машины специального назначения, особенности конструкции
которых определяются условиями эксплуатации и требованиями к их
характеристикам.
Параметры и исполнения электрических машин единых серий
регламентируются соответствующими стандартами.
Номинальные режимы работы. Номинальные данные электриче-
ских машин должны соответствовать определенному режиму работы
(S1-S8).
Номинальные мощности. В диапазоне от 0.12 кВт предусмотрены
следующие значения номинальных мощностей: 0.12; 0.18; 0.25; 0.37;
0.55; 0.75; 1.1; 1.5; 2.2; 3.0; 4.0; 5.5; 7.5; 11; 15; 18.5; 22; 30; 37; 45; 55;
75; 90; ПО; 132; 150; 160; 200; 220; 250; 315; 335; 355; 375; 400; 425;
450; 500; 530; 560; 600; 630; 670; 710; 750; 800; 850; 900; 950; 1000; 1250;
1600; 2000; 2500; 3150; 3350; 4000; 5000; 6300; 8000; 10000 кВт. Для
машин специального назначения указанные значения мощностей не
обязательны.
Номинальные напряжения. Установлены следующие наиболее
широко применяемые номинальные напряжения, В (см. табл. 3.1):
Таблица 3.1
Род тока Переменный трехфазный Постоянный
Г енератор — 115,230,460, 660
Двигатель 220, 380, 660, 6000, 10000 110,220, 440, 600
Номинальные скорости вращения. Установлены следующие но-
минальные скорости вращения в пределах до 3000 для генераторов по-
стоянного тока: 400; 500; 600; 750; 1000; 1500; 2000 и 3000 °§/ , для
двигателей: 25; 50; 75; 100; 125; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 1000;
1500; 2000; 2200 и 3000 °%шн- Регулирование скорости вращения дви-
гателя изменением напряжения на якоре должно осуществляться вниз, а
изменением поля главных полюсов - вверх от указанных номинальных
значений.
Номинальные моменты. Для электродвигателей, предназначенных
для приводов металлорежущих станков и промышленных роботов, рег-
ламентируется следующий ряд (начиная с 0.35 Н • м) значений длитель-
ных моментов вращения Мдо,Н-м, при скорости равной нулю: 0.35;
0.47; 0.7; 1.0; 1.3; 1.7; 2.3 (2.1); 3.5; 4.7; 7.0; 10; 13; 17; 23(21); 35; 47; 70;
100; 130; 170.
46
Регламентируемый ряд значений высот осей вращения электриче-
ских машин, начиная с 80 мм: 80; 90; 100; 112; 160; 180; 200; 225; 250;
280; 315; 355; 400; 450; 560; 630; 710; 800; 900; 1000.
Степень защиты от внешних воздействий. Защита от внешних воз-
действий электрических машин должна обеспечить защиту обслужи-
вающего персонала от прикосновения к токоведущим и вращающимся
частям и защиту машины от попадания внутрь ее твердых посторонних
тел и воды. На рис. 3.1 приведена расшифровка структуры условного
обозначения степени защиты.
Способы охлаждения. Организация охлаждения электрических
машин в значительной степени определяет их допустимую нагрузку в
номинальном режиме и, что особенно важно, при регулировании скоро-
сти вращения электродвигателей.
Упуская особенности реализации способов воздушного охлажде-
ния электрических машин, их можно свести к следующим трем наибо-
лее распространенным видам: с естественным охлаждением, с самовен-
тиляцией и с независимой вентиляцией.
На рис. 3.2 приведена расшифровка структуры условного обозна-
чения способа охлаждения электрической машины.
Климатическое исполнение и категория размещения. Электриче-
ские машины постоянного тока, предназначенные для применения в ре-
гулируемых электроприводах, изготавливаются чаще всего в исполне-
ниях УХЛ4 и 04. На рис. 3.3 приведена расшифровка структуры услов-
ного обозначения климатического исполнения.
Исполнение по способу монтажа. Способ монтажа определяет про-
странственное положение машины на месте установки, способ ее креп-
ления и сочленения с механизмом.
3.2. Электрические машины постоянного тока серии 2П
Машины серии 2П имеют массивную станину (нешихтованный
магнитопровод статора) и не имеют компенсационной обмотки. Клима-
тическое исполнение и категория размещения - УХЛ4.
Двигатели серии 2П изготавливаются с независимым возбуждени-
ем, предназначены для работы в широкорегулируемых электроприво-
дах, допускают работу при питании от тиристорных преобразователей.
Двигатели допускают регулирование скорости вращения измене-
нием напряжения на якоре (в сторону уменьшения от номинальной) и ос-
лаблением потока возбуждения (в сторону повышения до максимальной
скорости).
47
Международное обозначение степени защиты
Степень защиты от прикосновения и от проникновения
твердых тел:
2 - защита от возможности соприкосновения пальцев с токо-
ведущими или движущимися частями внутри машины. Защита
машины от попадания внутрь ее твердых посторонних тел диа-
метром более 12 мм;
4 - защита от соприкосновения инструмента, проволоки или
других подобных предметов, толщина которых превышает
1 мм, с токоведущими или движущимися частями внутри ма-
шины. Защита машины от попадания внутрь ее легких твердых
посторонних тел диаметром более 1 мм.
Степень защиты от проникновения воды:
2 - защита от капель воды. Капли воды, падающие под уг-
лом в пределах до 15° к вертикали, не должны оказывать на
машину вредного воздействия;
3 - защита от дождя. Вода, падающая на машину в виде дож-
дя под углом в пределах до 60° к вертикали, не должна оказы-
вать на машину вредного действия;
4 - защита от брызг. Брызги воды любого направления, попа-
дающие на машину, не должны оказывать на нее вредного дей-
ствия.
Рис. 3.1. Условное обозначение степени защиты электрических машин
----------1 Международное обозначение способов охлаждения
------1 Первая цепь охлаждения с более низкой температурой
।—I Вторая цепь охлаждения
ICXXXX
Условное обозначение устройства цепи:
— 0 - свободная циркуляция;
4 - охлаждение с помощью наружной поверхности машины.
Условное обозначение способа передвижения хладоагента
(воздуха):
0 - свободная конвекция;
1 - самовентиляция;
3 - с помощью пристроенного зависимого устройства;
5, 6, 7 - с помощью встроенного, пристроенного и отдель-
ного независимого устройства.
Рис 3.2. Условное обозначение способа охлаждения электрической машины
48
УЗ УХЛЗ УХЛ4 04
Для эксплуатации в районах с умеренным
климатом.
Для эксплуатации в районах с умеренным
и холодным климатом.
Для эксплуатации во всех районах на суше
(общеклиматическое исполнение).
Для эксплуатации в закрытых помещениях с
искусственно регулируемыми климатическими
условиями. Относительная температура от +1 до
+ 35°С, относительная влажность не более 80%
при + 20°С.
Тоже. Относительная температура от +1 до
+ 35°С, относительная влажность не более 65%
при + 20°С.
Для эксплуатации в закрытых помещениях с
естественной вентиляцией без искусственно ре-
гулируемых климатических условий. Темпера-
тура от +40 до — 60°С, относительная влажность
не более 80% при + 20°С.
То же. Относительная температура от +40 до
— 45°С, относительная влажность не более 80%
при + 20°С.
Рис. 3.3. Условное обозначение климатического исполнения
Генераторы серии 2П изготавливаются в защищенном исполнении
с самовентиляцией (IP22, IC01). Возбуждение генераторов смешанное,
параллельное или независимое. Напряжение возбуждения ПО или 220
В. Номинальное напряжение генератора 115, 230 и 460 В, скорость вра-
щения 1000, 1500 и 3000 °/^ин- Генераторы обеспечивают регулиро-
вание напряжения от 0 до номинального при независимом возбуждении.
3.3. Электрические машины постоянного тока серии П2
Двигатели этой серии, с высотой оси h = 355 + 600 мм, защищен-
ного исполнения (IP23) с независимым охлаждением, осуществляемым
пристроенным зависимым (IC13) или независимым (IC17) устройством,
а генераторы защищенного исполнения (IP23) с самовентиляцией (IC01)
или с независимым охлаждением IC13.
Двигатели имеют два исполнения: с массивной или шихтованной
станиной; последняя обеспечивает работу двигателя без снижения но-
минальной мощности при питании от преобразователей. Машины этой
серии предназначены для работы в относительно тяжелых условиях при
больших перегрузочных, пусковых и тормозных моментах, поэтому вы-
полняются с компенсационной обмоткой. Двигатели допускают регули-
рование скорости вращения вниз и вверх от основной.
49
Двигатели изготавливаются на номинальные напряжения: 440 В
(при мощности до 500 кВт включительно), 600 В (при большей мощно-
сти); генераторы - на номинальные напряжения: 460 В (до 500 кВт
включительно), 660 В (при большей мощности). Машины выполняют с
изоляцией класса нагревостойкости F.
3.4. Электродвигатели постоянного тока серии 4П
Двигатели типа 4ПО и 4ПБ (мощностью от 0.18 до 5.5 кВт) пред-
назначены для применения в комплектных тиристорных электроприво-
дах общего назначения, в том числе в однофазных. Климатическое ис-
полнение УХЛ4 и 04. Двигатели имеют унифицированную конструк-
цию с асинхронными двигателями серии 4А и характеризуются шихто-
ванным неявнополюсным статором с распределенными обмотками воз-
буждения и компенсационной. При питании от тиристорных преобразо-
вателей не требует применения сглаживающих реакторов в якорной це-
пи.
Двигатели допускают регулирование скорости вращения вниз от
номинальной напряжением на якоре в диапазоне 1 : 1000 и вверх от но-
минальной до максимальной ослаблением поля. Двигатели изготавли-
ваются на напряжение 110 и 220 В.
Двигатели типа 4ПФ (мощностью от 2 до 250 кВт) предназначены
для приводов механизмов главного движения станков с ЧПУ, гибких
производственных систем и роботизированных производственных ком-
плексов. Двигатели выполнены с шихтованным магнитопроводом и
компенсационной обмоткой.
Двигатели изготавливают на напряжение 200 и 440 В. Допускают
регулирование скорости вращения вниз от номинальной напряжением
на якоре (диапазон не менее 1000) и вверх от номинальной до макси-
мальной ослаблением поля. Климатическое исполнение УХЛ4 и 04.
Крупные двигатели серии 4П для тяжелых условий эксплуатации.
Климатическое исполнение и категория размещения УЗ и УХЛЗ. Двига-
тели предназначены для эксплуатации в электроприводах крупных ме-
таллорежущих станков, различного рода механизмах металлургического
производства в условиях работы с частыми пусками, остановками, ревер-
сами, с резкими набросами и неравномерностью нагрузки. Двигатели
рассчитаны на питание от тиристорных преобразователей.
Двигатели изготавливаются на напряжение 440 и 600 В (по согла-
сованию - на 750 и 900 В). Двигатели допускают регулирование скоро-
сти вниз и вверх от номинальной.
50
3.5. Машины постоянного тока серии П
Наряду с новыми едиными сериями электрических машин постоян-
ного тока частично изготавливаются машины серии П. По габаритам (габа-
рит - условный диаметр якоря) машины серии П делятся на три группы:
1-11-й габариты (высота оси h = 112-? 400 мм) машины мощностью
0.3 -е- 200 кВт; 12-17-й - 200 4- 1400 кВт и 18-26-й - свыше 1400 кВт.
3.6. Специальные машины постоянного тока
Прежде всего это крупные электрические машины серий П2, МП
18-26 габаритов (высота оси 630, 800 и 1000 мм), мощностью до
12500 кВт для прокатных станов, шагающих экскаваторов, шахтных подъ-
емников, гребных установок, различных испытательных стендов и т.д., где
применяются электроприводы с регулируемой скоростью вращения.
Двигатели выпускаются на напряжение 440, 600, 750 и 930 В, воз-
буждение независимое напряжением ПО и 220 В. Изоляция цепи якоря и
цепи обмотки возбуждения рассчитана на повышенное напряжение, что
допускает работу от тиристорных преобразователей и значительную фор-
сировку возбуждения. Двигатели допускают регулирование скорости вра-
щения в широких пределах вниз от номинальной и ослаблением поля в
1.5 -е- 2.5 раза выше номинальной до максимальной.
Далее, это электрические машины, и прежде всего двигатели для ис-
пользования в специфических условиях, например, крановые, металлурги-
ческие, экскаваторные, тяговые, взрывозащищенные и др. Те и другие в
большей или меньшей степени проектируются и изготавливаются на базе
машин общего назначения единых серий или на базе крупных машин.
И наконец, это двигатели специальной конструкции, например с
возбуждением от постоянных магнитов, с цилиндрическим или дисковым
якорем, предназначенные для широкорегулируемых электроприводов и
систем механизмов перемещения металлорежущих станков, промышлен-
ных роботов, манипуляторов и других машин, где требуется точное и ди-
намичное перемещение рабочих органов.
3.7. Продукция заводов России
В настоящее время в России производством коллекторных двига-
телей постоянного и переменного тока заняты следующие предприятия:
«Электросила» (г. С.-Петербург), «Динамо» (г. Москва), Псковский
электромашиностроительный завод (г. Псков), «Электромашина» (г.
Прокопьевск Кемеровской обл.), «Привод» (г. Лысьва Пермской обл.),
«Кросна» (г. Москва), Пермская приборостроительная компания (г.
Пермь), Пермский электротехнический завод (г. Пермь), электромаши-
51
ностроительный завод «Лепсе» (г. Киров), «Электропривод» (г. Ки-
ров), «Энергия» (г. Воронеж), Армавирский электротехнический завод
(г. Армавир Краснодарского края), «Микродвигатель» (г. Гусев Кали-
нинградской обл.), Серпуховский завод «Металлист» (г. Серпухов Мос-
ковской обл.). «Татэлектромаш» (г. Набережные Челны Татарстан), Но-
вочеркасский электровозостроительный завод (г. Новочеркасск Ростов-
ской обл.). Всего 16 предприятий.
Завод «Электросила». Номенклатура его продукции включает:
большие габариты серии 4П - 64 типоразмера двигателей с неза-
висимым возбуждением на мощности от 132 до 1000 кВт;
двигатели единичного производства типа МП для приводов про-
катных станов, экскаваторов, буровых установок, судов, станков, пред-
назначенные для тяжелых условий эксплуатации с большими кратко-
временными перегрузками, имеющие широкий диапазон регулирования
скорости и номинальные мощности от 90 до 14000 кВт, в том числе
двигатели для металлургической и горнодобывающей промышленно-
сти, являющиеся предельными машинами постоянного тока (одноякор-
ные мощностью до 14000 кВт и двухякорные мощностью до 25000 кВт);
специализированные серии и исполнения двигателей постоянного
тока, в том числе:
- для плавучих и стационарных буровых установок - 8 типоразме-
ров мощностью от 500 до 1000 кВт;
- для работы в загрязненной окружающей среде - 9 типоразмеров,
имеющие замкнутую систему вентиляции и мощности от 132 до
2000 кВт;
- для экскаваторов (механизмов хода, напора, подъема, поворота,
тяги и шагания) - 24 типоразмера на мощности от 90 до
2500 кВт;
- для буровых станков - 4 типоразмера на мощности от 40 до
95 кВт;
- тяговые серии Т для приводов колесных пар автосамосвала «Бе-
лаз» (640 кВт), пригородных электропоездов (220 и 235 кВт),
троллейбусов (115 и 170 кВт), метро (114 кВт), электровозов
(150 кВт).
Завод «Динамо» производит двигатели, используемые на город-
ском электрическом транспорте, в крановых и судовых механизмах,
52
шахтных электровозах и электрических дорожных машинах, в метал-
лургических и буровых установках, включая:
краново-металлургические двигатели серии Д - 32 типоисполне-
ния на мощности от 2.5 до 185 кВт, имеющие четыре вида возбуждения:
последовательное, смешанное, параллельное и параллельное со стаби-
лизирующей обмоткой;
двигатели серии ДК - 12 типоисполнений на мощности от 45 до
185 кВт, устанавливаемые на вагонах метро, троллейбусах и трамваях;
двигатели для мотор-колес автосамосвалов на мощности от 230
до 560 кВт;
двигатели судовой серии ДПМ - 19 типоисполнений на мощности
от 2 до 60 кВт с параллельным и смешанным возбуждением, а также со
стабилизирующей обмоткой, снабженные встроенным электромагнит-
ным тормозом.
Продукция Псковского электромашиностроительного завода
включает двигатели, генераторы, возбудители, микродвигатели, элек-
тромашинные усилители, тахогенераторы, имеющие широкие области
применения, в том числе вспомогательные механизмы железнодорож-
ного транспорта и автомобили, станки и лентопротяжные устройства,
приборы, автоматические системы и детские игрушки:
четыре габарита двигателей серии П - 20 типоисполнений на
мощности от 0.14 до 80 кВт;
машины серии 2П с высотами осей 90 и 100 мм;
двигатели серии 4П с высотами осей 80, 100 и 112 мм;
двигатели серии КГ - 3 типоразмера на мощности от 3.7 до 30 кВт;
седьмой габарит двигателей серии П (двигатели типа П72 МШС)
на мощности от 25 до 31.5 кВт, имеющих автоматическую стабилиза-
цию частоты вращения (3000 об/мин) при изменяющемся в широком
диапазоне напряжении питания (от 190 до 320 В) и предназначенных
для судов и питания от генераторов и аккумуляторных батарей;
двигатели типа ДПТ для электрокар и электропогрузчиков - 2 ти-
поразмера (2 и 4 кВт), на напряжения соответственно 40 и 75 В, взаимо-
заменяемые с машинами болгарского производства;
2 серии двигателей малой мощности с возбуждением от постоян-
ных магнитов (двигатели серии ДПМ) для устройств автоматики - 24
53
типоисполнения мощностью от 3 до 14 Вт на напряжения 6, 12, 14 и 27
В, а также двигатели серии ДП - 19 типоисполнений мощностью от 0.1
до 3.0 Вт на напряжения 3, 6, 9, 13 и 27 В, используемые в видеотехни-
ке, радиоаппаратуре, кассовых аппаратах и других устройствах;
ЭМУ на 2 и 4 кВт;
тахогенераторы постоянного тока, 5 типоразмеров, для измерения
частот вращения до 10000 об/мин с крутизной выходной характеристи-
ки до 4 мВ/об/мин.
Московское предприятие «Кросна-Мотор» специализируется на
выпуске двигателей постоянного тока 1-5 габаритов с высотами осей
от 160 до 280 мм, имеющих полный набор обмоток возбуждения и ста-
билизирующую обмотку:
двигатели серии Д для металлургических и подъемно-
транспортных механизмов мощностью от 2.5 до 90 кВт;
двигатели серии ДП для экскаваторов и буровых установок мощ-
ностью от 3.6 до 68 кВт;
двигатели серии ДПМ для вспомогательных механизмов транс-
портных средств мощностью от L 8 до 60 кВт (могут иметь пристроен-
ный тормоз);
двигатели ДК для электрокомпрессоров вагонов метро, трамваев и
троллейбусов мощностью 3.5 и 4.5 кВт;
двигатели КР661 мощностью 4 кВт для троллейбусов и тяговые
двигатели КР251 мощностью 50 кВт для трамваев.
Предприятие «Привод» (бывший Лысьвенский турбогенератор-
ный завод) является разработчиком и изготовителем комплектных элек-
троприводов постоянного тока для шагающих экскаваторов и колесных
пар тепловозов, включающих дизельные генераторы мощностью 2500 и
2800 кВт и двигатели мощностью 1120 и 414 кВт.
Предприятие «Татэлектромаш», г. Набережные Челны, выпускает
современные коллекторные машины для промышленности и транспорта,
включая:
генераторы и тяговые двигатели для мотор-колес автосамосвалов
«Белаз» грузоподъемностью 120, 130 и 180 т, имеющие последователь-
54
ное возбуждение и мощности, соответственно, 380, 420 и 757 кВт, ос-
нащенные датчиками скорости и теплового состояния; предусмотрен
вариант на 560 кВт со смешанным возбуждением;
тяговые двигатели для трамваев, троллейбусов и метро;
машины для подъемно-транспортных и металлургических агрега-
тов - 18 типоисполнений мощностью от 36 до 120 кВт с различными
типами возбуждения.
Пермский электротехнический завод специализируется на про-
изводстве коллекторных двигателей малой и средней мощности:
двигатели МУ, КПА, КПК (независимого возбуждения) и ДП (с
постоянными магнитами) - 10 типоразмеров, питаемые от сети или ти-
ристорного преобразователя мощностью от 17 до 400 Вт на напряжения
12, 24 и 48 В (например, двигатели ДП50 для приводов стеклоподъем-
ников автомобилей мощностью 25 и 40 Вт, напряжение 12 В, скорость
25000 об/мин);
двигатели ПЛ - 10 типоисполнений мощностью от 60 до 250 Вт,
используемые во вспомогательных механизмах на транспорте;
универсальные коллекторные двигатели постоянного и перемен-
ного однофазного тока типа УЛ и УВ различного назначения - 14 типо-
размеров на мощности от 120 до 800 Вт, скорости вращения от
5000 об/мин и выше (например, двигатель УВ052 при стандартных на-
пряжениях постоянного и переменного тока имеет 400 Вт и
15000 об/мин);
коллекторный двигатель переменного тока типа КС-04 для быто-
вых электроприборов (напряжение 220 В, 12000 об/мин, 80 Вт, 1.2 А).
Пермская приборостроительная компания и электромашино-
строительный завод «Лепсе» выпускают широкую гамму электроин-
струмента и бытовых электроприводов, комплектуя их сериесными од-
нофазными коллекторными двигателями переменного тока собствен-
ного производства. Кроме упомянутой продукции завод «Лепсе»
выпускает:
55
серию высокомоментных двигателей постоянного тока ДПМ для
приводов подач металлорежущих станков - 14 типоразмеров, разви-
вающих при питании от специальных преобразователей момент от 1.12
до 21 Н • м;
двигатели для авиационных агрегатов - 34 типоисполнения на на-
пряжение 27 В;
специальные коллекторные двигатели переменного тока типа
МО-01 для бытовых электроприводов (мясорубка, кухонный комбайн,
миксер) мощностью 100 Вт и частотой вращения 12000 об/мин;
двигатели постоянного тока ДП-3 и ДМТ-4 для электропривода
магнитной ленты профессиональных магнитофонов.
Предприятие «Электропривод», г. Киров, специализируется на
выпуске авиационных электромеханизмов и электродвигателей пере-
менного тока, шаговых, вентильных и коллекторных двигателей посто-
янного тока:
двигатели серии Д - 54 типоисполнения на мощности от 1 до
2740 Вт, скорости вращения до 18000 об/мин и напряжения питания 12,
27 и 48 В с возбуждением от постоянных магнитов и встроенным элек-
тромагнитным тормозом;
специальные двигатели постоянного тока типа ДД37Т5 для пуско-
вых компрессоров авиационных двигателей с номинальным моментом
0.7 Н • м, 27 В, 25А, 5000 об/мин.
Армавирский электротехнический завод специализируется на
выпуске коллекторных двигателей постоянного и переменного тока ма-
лой мощности (от 0.4 до 250 Вт), применяемых в медицинском и биоло-
гическом оборудовании, в пищевой промышленности и бытовых элек-
троприборах, кино- и фотоаппаратуре, в том числе:
двигатели серии ДП - 6 типоразмеров на напряжения постоянного
тока 12, 24 и 27 В;
двигатели серий ДК и КО - 7 типоразмеров на напряжения
переменного тока 127 и 220 В, скорости вращения от 3000 до
5000 об/мин.
Воронежский НПК «Энергия» выпускает коллекторные двигатели
постоянного тока для малогабаритной звукозаписывающей и навигаци-
онной аппаратуры, медицинских и бытовых приборов, в том числе:
56
миниатюрные двигатели с постоянными магнитами серии КЛ - 18
типоразмеров на мощности от 0.02 до 8 Вт, номинальные моменты от
0.01 до 3.5 мН • м, напряжения от 0.9 до 9 В, скорости вращения от 1500
до 12000 об/мин, масса от 4 до 80 г;
двигатели с постоянными магнитами - 7 типоразмеров, развиваю-
щие моменты от 4 • 10-4 до 12.8 • 10-4 Н • м при напряжениях питания от
1.7 до 5 В;
двигатели постоянного тока серий ДПМ (с шихтованным якорем)
и ДПР (с полым якорем без магнитопровода и каркаса), возбуждаемые
от постоянных магнитов, напряжение питания от 6 до 27 В, номиналь-
ные моменты от 2 до 200 г • см (серия ДПМ) и от 2 до 400 г • см (серии
ДПР).
Серпуховский завод «Металлист» осуществляет выпуск коллек-
торных двигателей малой мощности, работающих от сети постоянного
или переменного тока серии СЛ с последовательным возбуждением на
мощности от 5 до 50 Вт, напряжения 24, 55, ПО и 220 В. Более мощные
двигатели этой серии мощностью до 170 Вт имеют напряжение питания
ПО и 127 В.
В продукции завода «Микродвигатель», г. Гусев, значительное
место занимают коллекторные машины постоянного и переменного то-
ка малой мощности (от 25 до 60 Вт) для бытовой, медицинской и воен-
ной техники серий УЛ, КВ и ДК на скорости вращения до 15000 об/мин,
напряжения ПО, 127 и 220 В. Среди 11 типоисполнений 4 работают как
на постоянном, так и на переменном токе.
Прокопьевский завод «Электромашина» выпускает электриче-
ские машины постоянного тока, в том числе двигателей серии 2ПБВ с вы-
сотами осей 100, 112, 132 и серии 4П с высотами осей 112, 132, 160 и
180 мм, предназначенных для комплектации выпускаемых на заводе тири-
сторных электроприводов серии ЭПУ1.
Список литературы к разделу 3
1. Справочник по электрическим машинам: В 2 т. / Под общ. ред.
И.П. Копылова и Б.К. Клокова. Т.1. - М.: Энергоатомиздат, 1988. -
456 с. (ч.1; ч.2, раздел 6).
2. Беспалов В.Я. Современные коллекторные двигатели: / Доклады на-
учно-практического семинара «Электропривод постоянного тока, со-
стояние и тенденции». - М.: Изд. МЭИ, 2002. - 70 с.
57
4. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
МАШИН И СИЛОВОЙ ЦЕПИ СИСТЕМЫ Г-Д
Пример 4.1. Расчет параметров электродвигателя 2ПБ160МГ
Двигатель работает в составе однозонного электропривода. Спра-
вочные технические данные и параметры электродвигателя взяты из [1]
и сведены в табл. 4.1.
Таблица 4.1
№ п.п. Наименование параметра, размерность Обозначение Данные
1. Номинальная мощность, кВт Ря 2.5
2. Номинальное напряжение, В ин 220
3. Номинальная скорость враще- ния, °§/ /мин «н 1000
4. Максимальная скорость вра- щения, °§/ /мин имакс 3000
5. Номинальный КПД, % Пн 80
6. Сопротивление обмотки якоря при +15°С, Ом Яоя 0.59
7. Сопротивление обмотки доба- вочных полюсов при +15°С, Ом Дцп 0.43
8. Индуктивность двигателя (це- пи якоря), Г и АдВ 0.018
9. Напряжение возбуждения, В Свн 220* ПО
10. Число полюсов 2р 4
11. Сопротивление обмотки воз- буждения при +15° С , Ом ^ов+15°С * 177 46.4
12. 2 Момент инерции, кг • м ^ДВ 0.083
13. Ток допустимой перегрузки в течение 10 с 4ZH
14. Тип встроенного тахогенера- тора ТС1
15. Крутизна характеристики та- хогенератора Вми^/_ 0.033
Примечание к таблице 2.3: * - обмотка возбуждения разделена на две секции
(полуобмотки), выводы секции FX-F2 и F5-F6. Секции обмотки возбуждения мо-
гут быть включены последовательно Fl -F2-F5-F6, тогда Свн= 220 В,
Fp =177 Ом или параллельно (F1+F5)-(F2+F6), тогда Свн = 110 В, RB = 46.4 Ом).
58
Расчетные параметры электродвигателя сведены в табл. 4.2.
Таблица 4.2
№ п.п. Наименование расчетного параметра, размерность Расчетная формула, обозначение Данные
1. Сопротивление двигателя (цепи якоря) при +15°С, Ом ^ДВ = — ^ОЯ ^дп 1.02
2. Сопротивление двигателя горячее (перегрев + 60°С), Ом ^дв гор — ' -24 • Адв 1.265
3. Сопротивление обмотки воз- буждения при последователь- ном включении, горячее, Ом R = 1 24•R JVOBTOp OB 219.48
4. Ток возбуждения, А f/RH J оМ 7В — р ^ов гор 1.0
5. Номинальный ток двигателя, А р и т ~ 1 Н UBH J 'н ~ тт тт 7В Пн 13.2
6. Номинальная угловая ско- рость вращения, Pay 71 С0н = н 30 104.72
7. Номинальный момент двига- теля (на валу), М • н Лг™3 MH=-s сон 23.87
8. Гв-с^ Коэффициент ЭДС и чРаДу электромагнитного момента ГН-м'! 1 а 1 ПРИ номинальном потоке возбуждения II а 11 2 и « « ч Qi е • = и S « ч 1 4- 11 II 1.929
9. Номинальный электромаг- нитный момент, Н • м 4^ЭН — с ’ 25.46
10. Момент собственных потерь на трение двигателя при но- минальной нагрузке, Н • м с дв — ^эн — 1.59
11. Максимальный допустимый ток двигателя в течение 10 с, А 1 дв макс 7 н 52.8
12. Коэффициент передачи тахо- генератора, В//ад Атг = 0.033 • — 71 0.315
59
Пример 4.2. Расчет параметров электродвигателя МП9000-63
Двигатель работает в составе двухзонного электропривода по
системе генератор-двигатель. Справочные технические данные и пара-
метры электродвигателя взяты из [2] и сведены в табл. 4.3.
Таблица 4.3
№ п.п. Наименование параметра, размерность Обозначение Данные
1. Номинальная мощность, кВт Рн 9000
2. Номинальное напряжение, В 930
3. Номинальный ток, А 4 10250
4. Номинальный момент, кН • м ЛТН 1365
5. Номинальная скорость вра- щения, °§/ ’ / мин "н 63
6. Максимальная скорость при ослаблении потока, °§/ /мин имакс 90
7. 2 Момент инерции, т • м /цв 90
8. Перегрузочная способность по току, А: - при 63 °§/ г /мин - при 90 °§/ г / мин 2.25 м 1.8-/н 23062.5 18450
9. Номинальный КПД, % Пн 94.1
10. Номинальное напряжение возбуждения, В 190
11. Номинальный ток возбуж- дения, А ^вн 350
12. Ток возбуждения при макси- мальной скорости, А ^в мин 170
13. Сопротивление обмотки яко- ря при +15°С, Ом Роя 0.00136
14. Сопротивление обмотки до- бавочных полюсов при + 15°С,Ом ^дп 0.00045
15. Сопротивление компенсацион- ной обмотки при +15° С , Ом Pro 0.00096
16. Число витков обмотки воз- буждения на полюс 40
17. Число полюсов 2р 18
18. Число параллельных ветвей обмотки якоря 2а 36
19. Число активных проводни- ков якоря N 1215
60
Расчетные параметры электродвигателя сведены в табл. 4.4.
Таблица 4.4
№ п.п. Наименование расчетного параметра, размерность Расчетная формула, обозначение Данные
1. Сопротивление двигателя (цепи якоря) при +15° С , Ом ^ДВ = = Т^оя + 7?дп + RK0 0.00277
2. Сопротивление двигателя го- рячее (перегрев + 75° С ), Ом Т^дв гор = 1-3 • Адв 0.0036
3. Гв-с^ Коэффициент ЭДС <рад J электромагнитного момен ( Н-м^ 1 1 при номинальнс потоке возбуждения и та )М С = ^ДВ ’ ФДВН = ~ Н ’ ^дв гор сон 135.3726
4. Номинальная угловая ско- рость вращения, Рау / с л = «и н 30 6.5973445
5. Максимальная угловая ско- рость вращения при ослаб- ленном поле, Рад/ / с л w макс — ’ имакс 9.424778
6. Индуктивность двигателя (цепи якоря), Гн т 1 Ацв _7 т Mr М 0.000153 при у = 0.1
7. Сопротивление обмотки воз- буждения при последователь- ном включении, горячее, Ом р _ ^вн /VBIOp - J * вн 0.543
8. Конструктивный коэффици- ент двигателя к=-р^- 2-п-а 193.373
9. Номинальный поток возбуж- дения двигателя, Вб (*Фн) ф =А н/ Н к 0.7
10. Кривая намагничивания двигателя
т А 1 В ДВ ? 0 140 210 280 350 455 560
Фдв.Вб 0 0.404 0.555 0.643 0.7 0.76 0.804
Для кривой намагничивания проверяем выполнения условия Фн(при 7ВН = 350 А) = 0.7 = г 46 > Ддвмакс = 90 = фмин(пРи ^вмин = 170 А) 0.479 Дцвном 63 Условие выполняется.
11. Индуктивность основного потока возбуждения для ли- нейного (начального) участка кривой намагничивания ДФ = 0.404 Вб, Д/ = 140 А АФ ^0=2^- — 2.0777
61
Окончание табл. 4.4
№ п.п. Наименование расчетного параметра, размерность Расчетная формула, обозначение Данные
12. Усредненное значение ин- дуктивности основного по- тока возбуждения, Гн Ф — Ф Твср =2p-WB S dC|J 1 От тг * ВН ' В МИН 0.884
13. Индуктивность потока рас- сеяния, Г н 7 0.7 -0.18 Фн Ls=2p-WB - ' ВН 0.18144
Пример 4.3. Расчет параметров генератора ГП9500-375
Генератор работает в системе генератор-двигатель. Справочные
технические данные и параметры электродвигателя взяты из [2] и све-
дены в табл. 4.5.
Таблица 4.5
№ п.п. Наименование параметра, размерность Обозначение Данные
1. Номинальная мощность, кВт Гн 9500
2. Номинальное напряжение, В Гн 930
3. Номинальный ток, А 4 10200
4. Номинальная скорость вра- щения, °v ’ /мин "н 375
5. Номинальный КПД, % Пн 95
6. Перегрузочная способность по току, А 2.5-1н 25500
7. Номинальное напряжение возбуждения, В гвн 120
8. Номинальный ток возбужде- ния, А ^вн 170
9. Сопротивление обмотки яко- ря при +15°С, Ом Гоя 0.00072
10. Сопротивление обмотки до- бавочных полюсов при + 15°С,Ом Гдп 0.0006
11. Сопротивление компенсаци- онной обмотки при +15°С, Ом ГКо 0.0006
12. Число витков обмотки воз- буждения на полюс 70
13. Число полюсов 2р 18
14. Число параллельных ветвей обмотки якоря 2а 18
15. Число активных проводни- ков якоря N 999
62
Расчетные параметры генератора сведены в табл. 4.6.
Таблица 4.6
№ п.п. Наименование расчетного параметра, размерность Расчетная формула, обозначение Данные
1. Сопротивление генератора (цепи якоря) при +15° С , Ом Аг = — ^оя + ^дп + ^ко 0.00192
2. Сопротивление генератора го- рячее, (перегрев + 75° С ), Ом ^ггор = 1-3 • 7?г 0.002496
3. Коэффициент ЭДС генерато- ( Вс^ ра <РаДу с = кт Фгн = б^н — ’^г гор ®н 24.33056
4. Номинальная угловая ско- рость вращения, Рау / с л = ''и н 30 39.27
5. Конструктивный коэффици- ент генератора 2- л-а 159
6. Номинальный поток возбуж- дения генератора, В б (*Фн) ф =А HZ Н к 0.153
7. Индуктивность генератора (цепи якоря), Гн г 1 /н 0.0000516 при у = 0.2
8. Сопротивление обмотки воз- буждения при последователь- ном включении, горячее, Ом р ~ К Вн /VBIOp ~ J * вн 0.7
9. Кривые намагничивания и холостого хода генератора
^ВГ’ А 0 100 170 179 268 405 625
£гх.х,В 0 649 930 965 1140 1280 1400
Фг,Вб 0 0.108 0.153 0.160 0.189 0.213 0.235
10. Индуктивность основного потока возбуждения для ли- нейного (начального) участ- ка кривой намагничивания ДФ = 0.108 Вб, Д7 = Ю0 А ^=2/,.^.^ 1.3608
11. Усредненное значение ин- дуктивности основного по- тока возбуждения, Гн Чср=2р’»'.~ ' ВН 1.134
12. Индуктивность потока рас- сеяния, Г н Т О ТТЛ 0.7- 0.18 Фн /.ST = 2p-IV„ — ' вн 0.143
Пример 4.4. Расчет параметров якорной цепи системы гене-
ратор-двигатель
В примере используются данные двигателя и генератора, найденные в
примерах 2.2 и 2.3, соответственно. Результаты расчета сведены в табл. 4.7.
63
Таблица 4.7
№ п.п. Наименование расчетного параметра, размерность Расчетная формула, обо- значение Данные
1. Сопротивление якорной це- пи, Ом ^яц — Ад в. гор "|" + ^г.гор + С 'Ад в. гор 0.0068
2. Индуктивность якорной це- пи, Ом Ащ — -Ав + А 0.0002046
3. Электромагнитная постоян- ная времени якорной цепи, с у _ Ащ / 1ЯЦ /Р / ЯЦ 0.03
Список литературы к разделу 4
1. Справочник по электрическим машинам: В 2 т. /Под общ. ред.
И.П. Копылова и Б.К. Клокова. Т.1. - М.: Энергоатомиздат, 1988. -
456 с. (ч.1; ч.2, раздел 6).
2. Справочник по автоматизированному электроприводу /Под ред. В.А.
Елисеева и А.В. Шинянского. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 616 с.
(раздел 15).
5. ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА
ДЛЯ РЕГУЛИРУЕМЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
В разделе приведены основные технические параметры генерато-
ров и электродвигателей, предназначенных для применения в регулируе-
мых электроприводах постоянного тока. Представленные материалы
призваны обеспечить проведение практических занятий и курсового про-
ектирования по специальным дисциплинам, а также дипломного проек-
тирования по расчету систем автоматизированного регулируемого и сле-
дящего электропривода механизмов металлорежущих станков, промыш-
ленных роботов, экскаваторов, прокатных цехов, электрических кранов,
буровых установок, шахтных подъемных машин, цехов кабельного про-
изводства и других производственных машин.
Дополнительно приведены технические параметры пристраивае-
мых к электродвигателю устройств: тахогенераторов, датчиков пути и
электромагнитных тормозов.
5.1. Электродвигатели постоянного тока серии ПС(Т)
Двигатели серии ПС и ПСТ постоянного тока, независимого воз-
буждения, реверсивные, закрытого исполнения, предназначены для ра-
боты в широкорегулируемых электроприводах.
64
Двигатели допускают:
регулирование вниз от номинальной скорости изменением напря-
жения на якоре при полном потоке возбуждения;
работу при малых скоростях вращения (не более 10 °у^1ИН) ПРИ
номинальном возбуждении и токе якоря, обеспечивающих номинальный
момент на валу двигателя;
регулирование скорости вращения вверх от номинальной путем
уменьшения тока возбуждения, но не выше максимальной скорости, при
номинальной мощности на валу;
работу с максимальной скоростью имакс = 2 • ин, но не выше
мин ’
регулирование скорости вращения вверх от номинальной при
полном потоке изменением напряжения на якоре в течение времени не
более 5 мин. При этом допускается повышение напряжения при номи-
нальном токе якоря до 220 В для двигателей с Е/н = 110В и до 330 В для
двигателей с UH = 220 В;
перегрузку по току до 4-/н в течение 10 с при номинальном воз-
буждении и напряжении на якоре не выше L/H, при этом момент двига-
теля должен быть не менее 2.5 • ;
перегрузку по току до 2 • /н в течение 10 с в режиме ослабления
поля.
Двигатели изготавливаются с числом полюсов 2р = 2 и числом
параллельных ветвей обмотки якоря 2а = 2. Двигатели серии ПСТ ос-
нащаются встроенным тахогенератором типа ТС-1 или ТС-1М. В
табл. 5.1 и 5.2 приведены параметры двигателей серии ПС(Т). Сопро-
тивления обмоток приведены для +15 °C, КПД - с учетом потерь в об-
мотке возбуждения, а момент инерции - без учета тахогенератора. На
рис. 5.1 приведены кривые намагничивания двигателей.
В таблицах приняты следующие обозначения:
Е/н, Рн, ин, т]н - номинальные значения напряжения, мощности,
скорости вращения, тока, момента и КПД двигателя; /?оя, /?дп и RB - со-
противления обмоток якоря, дополнительных полюсов и возбуждения;
WB - число витков обмотки возбуждения на полюс; Фн - номинальный
магнитный поток; ./дв - момент инерции двигателя. Сопротивление и
число витков обмотки возбуждения приведены в виде дроби: в числите-
ле указаны значения при номинальном напряжении возбуждения НОВ,
в знаменателе - при 220 В.
65
Таблица 5.1
Технические данные двигателей серии ПС(Т), L/H = 110 В
Рн, кВт об/ / МИН 4, А Н-м Ли, % ^ОЯ’ Ом ^ДП’ Ом ^в, Ом и е О) ® ТдВ, 2 кг - м
ПС(Т)-31
0.12 2200 1.7 0.52 57 3.7 2.5 420 2850 0.15 0.0025
0.18 3000 2.4 0.57 59 2.2 1.75 —
ПС(Т)-41
0.12 1500 1.6 0.85 58 4.1 3.4 285 2750 0.185 0.003
0.18 2200 2.3 0.80 63 2.1 1.55
0.25 3000 3.2 0.81 65 1.2 0.96
ПС(Т)-42
0.12 1000 1.6 1.15 60 5.1 3.3 275 2500 0.23 0.00375
0.18 1500 2.3 1.15 63 2.6 1.75
0.25 2200 3.1 1.15 68 1.4 0.96 —
0.37 3000 4.4 1.12 72 0.77 0.55
ПС(Т)-51
0.18 1000 2.4 1.72 62 3.9 3.1 320 2800 0.23 0.008
0.25 1500 3.2 1.60 66 2.1 1.7
1230 5200
0.37 2200 4.4 1.61 72.5 1.13 0.9
ПС(Т)-52
0.25 1000 3.2 2.4 63.5 2.4 1.7 240 900 2300 4300 0.35 0.01
0.37 1500 4.4 2.35 70.5 1.25 0.76
0.55 2200 6.2 2.4 76 0.66 0.48
ПС(Т)-53
0.37 1000 4.3 3.53 70 1.47 1.12 164 620 1750 3400 0.44 0.0115
0.55 1500 6.8 3.51 75 0.77 0.58
0.75 2200 8.2 3.26 79 0.365 0.30
Таблица 5.2
Технические данные двигателей серии ПС(Т), Е/н = 220 В
Р*, кВт об/ / МИН 4, А Н-м % ^ОЯ’ Ом 7Э ДП’ Ом Ом wB ф Вб /цв> кг - м2
ПС(Т)-51
0.18 1000 1.2 1.72 61.5 16.5 13.3 320 2800 0.23 0.008
0.25 1500 1.6 1.59 65.0 9.5 7.2
1230 5200
0.37 2200 2.2 1.61 71.5 5.1 3.8
ПС(Т)-52
0.25 1000 1.6 2.40 65.5 10.8 7.2 240 900 2300 4300 0.35 0.01
0.37 1500 2.2 2.35 70 4.6 3.8
0.55 2200 3.1 2.40 76 2.4 1.7
ПС(Т)-53
0.37 1000 2.2 3.53 69 6.6 4.7 164 620 1750 3400 0.44 0.0115
0.55 1500 3.1 3.51 75 3.25 2.1
0.75 2200 4.1 3.26 79 1.47 1.12
66
Рис. 5.1. Кривая намагничивания двигателей: 1 - ПС(Т)-31; 2 - ПС(Т)-41;
3 ПС(Т)-42; 4 ПС(Т)-51; 5 ПС(Т)-52; 6 ПС(Т)-53
5.2. Электродвигатели постоянного тока серии ПБС(Т)
Двигатели серии ПБС и ПБСТ постоянного тока, независимого
возбуждения, реверсивные, закрытого исполнения, предназначены для
работы в широкорегулируемых электроприводах металлорежущих
станков и других механизмов.
Двигатели допускают:
работу при малых скоростях вращения (0.5 1.5 ) при номи-
мин
нальном возбуждении и токе якоря, обеспечивающем примерно номи-
нальный момент;
регулирование скорости вращения вверх от номинальной путем
изменения тока возбуждения, но не выше значения имакс при мощности
на валу не выше номинальной;
перегрузку по току до 4 • ZH в течение 10 с при полном магнитном
потоке и напряжении не выше номинального. Момент двигателя в этом
67
режиме должен быть не менее 2.5-Л/н для двигателей с номинальной
скоростью вращения 3000 °^ин и не менее 3 • Л/н для двигателей с
меньшими номинальными скоростями вращения;
перегрузку по току до 2 • /н в течение до 10 с в режимах ослабле-
ния поля;
регулирование скорости вращения вверх от номинальной при
полном потоке изменением напряжения на якоре при кратковременных
режимах длительностью не более 5 мин. При этом допускается повы-
шение напряжения при номинальном потоке якоря для двигателей с но-
минальным напряжением UH =110 В до 220 В, Е/н=220В до 330 В,
LC =340 В до 440 В, LC = 440 В до 510 В.
Гт г у Гт
Двигатели изготавливаются с числом полюсов 2р = 4 и числом
параллельных ветвей обмотки якоря 2а = 2. Двигатели серии ПБСТ ос-
нащаются встроенным тахогенератором типа ПТ-1 или ТС-1М. Напря-
жение возбуждения выбирается равным напряжению на якоре, а при
напряжении двигателя 440 В - 220 В.
В табл. 5.3 приведены параметры двигателей серии ПБС(Т). Со-
противления обмоток приведены для +15°С, КПД - с учетом потерь в
обмотке возбуждения, а момент инерции - без учета тахогенератора. В
таблицах приняты те же обозначения, что и для двигателей серии ПС(Т).
На рис. 5.2 и 5.3 приведены кривые намагничивания двигателей.
Таблица 5.3
Технические данные двигателей серии ПБС(Т)
рв, кВт Н-м «И, об/ / МИН В 4, А Атаке- об/ /мин Ом ^ДП’ Ом R„, Ом Фн, Вб
ПБС(Т)-22, 7ДВ = 0.01375 кг - м2
0.4 3.83 1000 по 4.8 2500 1.76 1.1 240 2100 0.183
220 2.4 2500 6.4 4.75 960 4200 0.183
340 1.55 2500 15.4 8.8 960 4200 0.193
0.6 3.83 1500 ПО 7.0 3750 0.82 0.67 240 2100 0.175
220 3.4 3750 3.43 2.18 960 4200 0.178
340 2.25 2250 9.0 7.86 960 4200 0.175
0.85 3.83 2200 ПО 9.6 4000 0.44 0.31 240 2100 0.18
220 4.8 4000 1.76 1.1 960 4200 0.18
340 3.0 3300 4.65 2.52 960 4200 0.178
1.0 3.18 3000 ПО 11 4000 0.255 0.19 240 2100 0.173
220 5.6 4000 1.02 0.75 960 4200 0.174
340 3.6 4000 2.4 1.2 960 4200 0.183
68
Продолжение табл. 5.3
Рк, кВт Мя, Нм /7Н; об/ / МИН Пн, В 4, А Атаке - об/ /мин Роя- Ом ^ДП’ Ом R*, Ом Фн- Вб
ПБС(Т)-23, ./дв = 0.0165 кг • м2
0.55 5.27 1000 по 6.4 2500 1.18 0.66 159 1550 0.236
220 3.2 2500 4.32 2.77 490 2700 0.244
340 2.1 1500 11.0 6.3 654 3100 0.25
0.85 5.42 1500 ПО 9.2 3750 0.594 0.367 210 1800 0.216
220 4.75 3750 2.34 1.6 654 3100 0.226
340 3.1 2250 5.5 3.2 654 3100 0.24
1.15 5.0 2200 ПО 12.6 4000 0.31 0.266 210 1800 0.213
220 6.3 4000 1.23 0.97 654 3100 0.224
340 4.1 3300 2.8 1.5 654 3100 0.245
1.3 4.15 3000 ПО 14.4 4000 0.11 0.148 290 2100 0.22
220 7.2 4000 0.68 0.52 1120 4200 0.225
340 4.7 4000 1.27 0.92 654 3100 0.256
ПБС(Т)-32, ./дв = 0.02625 кг • м2
0.8 7.65 1000 ПО 9.0 2500 0.6 0.44 140 1500 0.315
220 4.5 2500 2.4 1.6 600 3100 0.318
340 2.95 1500 7.3 3.8 600 3100 0.312
1.2 7.65 1500 ПО 13 3750 0.3 0.187 140 1500 0.311
220 6.5 3750 1.2 0.81 600 3100 0.313
340 4.2 2250 3.16 1.72 600 3100 0.303
1.5 6.51 2200 ПО 16 4000 0.148 0.105 186 1700 0.306
220 8.0 4000 0.55 0.416 600 3100 0.325
340 5.2 3300 1.58 0.86 600 3100 0.308
1.75 5.4 3000 220 9.5 4000 0.415 0.21 780 3400 0.285
340 6.1 4000 0.81 0.48 780 3400 0.31
ПБС(Т)-33, ./дв = 0.0275 кг-м2
1.0 9.55 1000 ПО 10.8 2500 0.42 0.24 160 1450 0.43
220 5.4 2500 1.68 0.94 600 2750 0.435
340 3.53 1500 4.25 2.1 600 2750 0.433
1.6 10.2 1500 ПО 17 3750 0.23 0.11 160 1450 0.397
220 8.5 3750 0.92 0.47 600 2750 0.4
340 5.4 2250 1.74 0.9 600 2750 0.435
2.1 9.1 2200 220 11 4000 0.5 0.264 760 3000 0.383
340 7.2 3300 1.24 0.53 760 3000 0.382
2.35 7.45 3000 220 12.5 4000 0.28 0.142 760 3000 0.383
340 8.0 4000 0.66 0.316 760 3000 0.396
69
Продолжение табл. 5,3
кВт Н-м «И, об/ / МИН В 4, А 77макс > об/ / МИН Ом 7Э ДП’ Ом Ом Фю Вб
ПБС(Т)-42, ./Д|! = 0.045 кг • м2
1.4 13.34 1000 по 15.5 2500 0.44 0.23 130 1550 0.376
220 7.7 3000 1.7 0.84 380 2600 0.397
340 5.0 1500 1.07 2.05 380 2600 0.39
440 3.85 1000 7.3 2.86 380 2600 0.432
2.1 13.34 1500 ПО 22 3750 0.188 0.098 130 1550 0.4
220 11 3750 0.62 0.39 380 2600 0.427
340 7.2 2250 1.76 0.855 380 2600 0.42
440 5.5 1500 3.1 1.48 380 2600 0.43
2.9 12.56 2200 220 15 4000 0.47 0.244 666 3300 0.348
340 9.7 3300 1.05 0.58 660 3300 0.36
440 7.5 2200 1.88 0.9 666 3300 0.35
3.4 10.8 3000 220 17.6 4000 0.33 0.15 840 3800 0.319
340 11.4 4000 0.745 0.446 840 3800 0.32
440 8.8 3000 1.32 0.644 840 3800 0.319
ПБС(Т)-43, =0.05625 кг-м2
1.9 18.15 1000 ПО 21.0 2500 0.245 0.162 162 1500 0.53
220 10.5 3000 098 0.676 600 2900 0.534
340 6.55 1500 2.3 1.6 600 2900 0.555
440 5.2 1000 3.94 2.4 600 2900 0.566
2.8 17.95 1500 220 14.5 3750 0.42 0.28 404 2400 0.584
340 9.5 2250 1.19 0.716 404 2400 0.548
440 7.3 1500 2.1 1.08 404 2400 0.546
3.8 16.5 2200 220 19.5 4000 0.245 0.162 600 2900 0.512
340 12.6 3300 0.66 0.328 600 2900 0.515
440 9.75 2200 0.98 0.676 600 2900 0.515
4.3 13.7 3000 220 22 4000 0.222 0.124 810 3300 0.414
340 14.2 4000 0.52 0.29 810 3300 0.43
440 11 1000 0.735 0.496 810 3300 0.442
ПБС(Т)-52, /да = 0.092 кг • м2
2.5 23.9 1000 220 13.2 3000 0.72 0.32 300 2300 0.64
340 8.5 1500 1.94 0.656 300 2300 0.663
440 6.7 1000 3.52 1.6 300 2300 0.64
4.1 26.1 1500 220 20.8 3750 0.378 0.138 300 2300 0.65
340 13.5 2250 0.72 0.32 300 2300 0.684
440 10.4 1500 1.51 0.58 300 2300 0.655
5.5 23.9 2200 220 27.8 3600 0.18 0.073 4 402 2700 0.605
340 17.8 3300 0.485 0.156 402 2700 0.628
440 2.44 2200 0.72 0.32 402 2700 0.61
6.5 20.8 3000 220 33 3600 0.135 0.05 570 3200 0.536
340 21.3 3600 0.378 0.138 570 3200 0.505
440 16.4 3000 0.54 0.204 570 3200 0.54
70
Окончание табл. 5.3
Рк, кВт Н-м /7Н; об/ / МИН В 4, А /£макс’ Об/ /мин Ом D ДП? Ом R*, Ом ф ^Н- Вб
ПБС(Т)-53, /дв = 0.116 кг • м2
3.3 3.16 1000 220 16.6 3000 0.44 0.172 226 1800 0.985
340 10.8 1500 1.06 0.39 485 2600 0.94
440 8.3 1000 1.76 0.73 226 1800 0.998
4.8 30.6 1500 220 24.2 3600 0.21 0.106 278 2000 0.855
340 16.6 2250 0.58 0.2 278 2000 0.917
440 12.2 1500 0.84 0.36 278 2000 0.896
6.3 27.43 2200 220 31.2 3600 0.11 0.042 278 2000 0.924
340 20.4 3300 0.21 0.106 278 2000 0.96
440 15.5 2200 0.44 0.172 278 2000 0.933
8.0 25.5 3000 220 39.4 3600 0.0525 0.0254 278 2000 0.914
340 25.4 3600 0.158 0.07 278 2000 0.846
440 19.7 3000 0.21 0.1 278 2000 0.92
ПБС(Т)-62, ./дв = 0.165 кг • м2
4.7 45.7 1000 220 24 3000 0.344 0.114 326 2800 0.868
340 15.5 1500 0.8 0.292 326 2800 0.86
440 12 1000 1.13 0.49 326 2800 0.995
7.2 45.9 1500 220 36 3600 0.152 0.064 326 2800 0.885
340 23.5 2250 0.344 0.114 326 2800 0.92
440 18 1500 0.616 0.22 326 2800 0.894
10 43.55 2200 220 50 3600 0.066 0.0242 326 2800 0.928
340 32 3300 0.152 0.064 326 2800 0.96
440 25 2200 0.266 0.1 326 2800 0.93
11.3 35.9 3000 220 56 3600 0.04 0.0154 326 2800 0.914
340 36.5 3600 0.111 0.04 326 2800 0.85
440 28 3000 0.152 0.064 326 2800 0.92
ПБС(Т)-63, ./дв = 0.223 кг • м2
5.4 51.7 1000 220 27 3000 0.154 0.061 206 2000 1.345
340 17.5 1500 0.44 0.158 206 2000 1.25
440 13.5 1000 0.72 0.212 206 2000 1.35
7.8 49.6 1500 220 38 3600 0.077 0.0302 206 2000 1.36
340 24.5 2250 0.154 0.061 206 2000 1.41
440 19.0 1500 0.308 0.128 206 2000 1.37
11.0 47.8 2200 340 35 3300 0.129 0.05 206 2200 1.15
440 27 2200 1.54 0.061 206 2200 1.25
71
Рис. 5.2. Кривая намагничивания двигателей: 1 ПБС(Т)-22;
2 ПБС(Т)-23; 3 ПБС(Т)-32; 4 ПБС(Т)-33; 5 ПБС(Т)-42;
6 ПБС(Т)-43
Рис. 5.3. Кривая намагничивания двигателей: 1 - ПБС(Т)-52; 2 - ПБС(Т)-53;
3 ПБС(1)-62; 4 ПБС(Т)-63
'll
5.3. Электродвигатели постоянного тока серии ПГТ
Электродвигатели серии ПГТ выполняются с гладким якорем и
предназначены для работы в быстродействующих следящих и широко-
регулируемых электроприводах металлорежущих станков и других про-
изводственных механизмах при питании от источников постоянного то-
ка и тиристорных преобразователей. Двигатели оснащаются встроенным
тахогенератором типа ТС-1М. Возбуждение двигателей независимое,
НОВ.
Режим работы двигателей ПГТ продолжительный (S1), класс изо-
ляции В. Двигатели защищенного исполнения с независимой вентиля-
цией от пристраиваемого вентилятора - наездника, климатическое ис-
полнение УХЛ4 или 04. Двигатели допускают длительную работу при
й 1 об
номинальном возбуждении и моменте при скорости вращения 1 -и
мин
регулирование скорости вращения выше номинальной до 5000 при
мин
постоянной мощности на валу. Длительность работы на максимальной
скорости не более 3 мин. Двигатели допускают перегрузку по току до
8 • /н в течение 0.1 с при полном потоке и напряжении на якоре не выше
номинального. Технические данные двигателей ПГТ приведены в табл.
5.4, характеристики намагничивания и холостого хода, снятые при
п = ин, на рис. 5.4 и 5.5.
Таблица 5.4
Технические данные электродвигателей серии ПГТ
Параметры Тип электродвигателя
ПГТ-1 ПГТ-2 ПГТ-4 ПГТ-6 ПГТ-9
Номинальная мощность, кВт 1.0 2.0 4.0 6.0 9.0
Номинальное напряжение, В 60 ПО 220 220 220 440
Номинальный ток, А 20.4 21.2 21 30.7 46,3 23.2
Номинальная скорость вращения, °^^ин 3000
Момент, Н • м : - при п = 1500 °§/ ; 1 / мин - при п = 3000 °^/ 1 /мин 3.25 3.7 6.5 7.5 13 15 19.4 22 29 33
Максимальный ток, А 8 • /н в течение времени не более 0.1 с
Максимальный момент, Н • м 21.5 43.6 85.0 135.0 200.0
73
Окончание табл. 5.4
Параметры Тип электродвигателя
ПГТ-1 ПГТ-2 ПГТ-4 ПГТ-6 ПГТ-9
Максимальная скорость вращения при ослабленном поле и времени работы не более 3 минут 5000
—4 2 Момент инерции х 10 , кг • м 8.1 20.8 70.8 135.0 245.0
Сопротивление обмотки якоря, при + 15°С,Ом 0.257 0.262 0.365 0.228 0.119
Сопротивление обмотки дополнительных полюсов при +15° С , Ом — — — — 0.0218
Число полюсов 2р 2
Напряжение возбуждения, В ПО
Сопротивление обмотки возбуждения при +15°С, Ом 43 24.6 24 21.6 17.2
Число витков обмотки возбуждения на полюс 1650 1350 1100 1100 1000
Электромагнитная постоянная времени Тэ, мс 2.6 3.5 4.8 6.5 7.0
Электромеханическая постоянная време- ни (в холодном состоянии) Тм, мс 7.0 5.0 6.0 7.2 6.7
Постоянная времени нагрева, мин 8
Класс изоляции В
Тахогенератор ТГ1 или ТС-1М ТГ2илиТС-1М
Рис. 5.4. Характеристики намагничивания двигателей серии ПГТ
74
Рис. 5.5. Характеристики холостого хода двигателей серии ПГТ
5.4. Электродвигатели постоянного тока серии 2П
Двигатели независимого возбуждения, реверсивные серии 2П (с
тахогенератором типа 2П...Г) предназначены для работы в широкоре-
гулируемых электроприводах и заменяют специализированные двигате-
ли серий ПС(Т) и ПБС(Т) [3]. При высоте оси вращения 90 и 100 мм
двигатели двухполюсные, при 112 мм и выше - четырехполюсные. По
способу защиты и вентиляции двигатели имеют исполнения: закрытое с
естественным охлаждением (условное обозначение Б), закрытое с
внешним обдувом от постоянного вентилятора (О) и защищенные с не-
зависимой вентиляцией от постоянного вентилятора (Ф). Возбуждение
двигателей независимое, рассчитанное при последовательном соедине-
нии катушек на напряжение 220 В, а при параллельном соединении ка-
тушек в две параллельные ветви на 110 В. Класс нагревостойкости изо-
ляции обмоток В для двигателей типа 2ПФ и F для двигателей типов
2ПБ и 2ПО.
Скорость вращения вниз от номинальной регулируется напряже-
нием на якоре и вверх от номинальной (до максимальной скорости) ос-
лаблением потока возбуждения. Двигатели допускают длительную ра-
75
й 1 об
боту при номинальном потоке с пониженной скоростью 1 ---при то-
мин
ках якоря, не превышающих /ном для двигателей типа 2ПФ,
(0.9 -е-1) • /ном для типа 2ПБ и (0.75 0.85) • /ном для типа 2ПО. Допус-
тимые кратковременные перегрузки по току при номинальном потоке
возбуждения: в течение 60 с 2 • /ном - для всех типов двигателей, в тече-
ние 10 с 3 для типов 2ПФ и 2ПО и 4 для типа 2ПБ. Ус-
riVlvl rlVJlVl r
тойчивая работа двигателя, в том числе и на малых скоростях, обеспе-
чивается системой автоматического управления привода. При питании
от тиристорного преобразователя допустимая длительная мощность
двигателя снижается в зависимости от коэффициента пульсаций тока
(рис. 5.6), значение которого определяется схемой выпрямления и ин-
дуктивностью якорной цепи.
Двигатели типа 2П...Г выполняются с встроенным тахогенерато-
ром типа ТС1. Коэффициент передачи тахогенератора 0.033 МИН или
об
0.315 — .
рад
Технические параметры двигателей типа 2П...Г приведены в
табл. 5.5. В таблице приняты следующие обозначения: РНД7Н - номи-
нальные значения мощности и напряжения; ^Н’/7тах~ номинальное и
максимальное значения скорости вращения; т]н- номинальный КПД
двигателя; /?оя, /?дп и RB - сопротивления обмоток якоря, дополнитель-
ных полюсов и возбуждения при температуре +15°С; £дв- индуктив-
ность двигателя; J - момент инерции двигателя.
Значения номинального момента, тока и индуктивности двигателя
следует определять по выражениям:
^ном
30-Р -103
L ном
7Г • И
"ном
Н -м;
т|н% 1.3-7?в
£да=(0.3 + 0.4)-^-----— , Гн.
I„ р • сон
Г1 i Г1
76
Таблица 5.5
Технические данные электродвигателей серии 2П
р», кВт В "н, об МИН wmax ’ об мин П, % Ом р ЛДП’ Ом Ом ТдВ’ мГн Тдв> 2 кг - м
2ПБ90МУХЛ4, 2ПБ90МГУХЛ4
0.13 ПО 800 3000 49.5 7.48 4.79 810 222 173 0.004
220 750 1500 47.5 34.0 20.37 694
0.18 ПО 1000 4000 54.5 5.41 3.47 810 222 122
220 1000 2000 55.5 21.77 13.31 490
0.28 ПО 1600 4000 63.5 2.69 1.85 810 222 62
220 1500 3000 63.5 11.7 7.35 267
04 ПО 2360 4000 69.5 1.46 0.87 810 222 34
220 2200 4000 58.5 6.84 4.40 147
0.55 ПО 3000 4000 71.0 1 0.58 810 222 21
220 3000 4000 71.0 3.99 2.55 82
2ПБ90ГУХЛ4, 2ПБ90ГГУХЛ4
0.18 ПО 750 3000 53 5.44 3.89 720 192 150 0.005
220 750 1500 53 23.55 15 610
0.25 ПО 1000 4000 58.5 4.01 2.3 720 192 96
220 1120 2000 61.5 13.25 8.65 360
0.37 ПО 1500 4000 66 2.1 1.297 720 192 54
220 1500 3000 67.5 7.74 5.17 199
0.53 ПО 2200 4000 72 1.13 0.687 720 192 28
220 2240 4000 73 4.26 2.84 108
0.75 ПО 3000 4000 78.5 0.644 0.4 720 192 17
220 3150 4000 77 2.28 1.609 63
2ПБ100МУХЛ4, 2ПБ1 00МГУХЛ4
0.26 ПО 750 3000 58.5 3.4 2.05 595 153 12 0.011
220 800 1500 60.6 12.76 8.35 461
0.37 ПО 1000 4000 66 1.99 1.22 595 153 78
220 1000 2000 65.5 8.49 5.14 313
0.6 ПО 1500 4000 72 1.083 0.659 595 153 40
220 1600 3000 72.5 4.38 2.62 150
0.85 ПО 2300 4000 77 0.48 0.374 595 153 20
220 2360 4000 78 1.99 1.22 78
1.2 ПО 3150 4000 79 0.331 0.192 595 153 11
220 3150 4000 80 1.325 0.7 45
77
Продолжение табл. 5.5
^н, кВт Пн, В «н, об мин wmax, об мин П, % ^оя, Ом 7Э Ом *в, Ом Адв> мГн /цв, 2 кг - м
2ПБ112МУХЛ4, 2ПБ1 12МГУХЛ4
0.34 ПО 800 3000 60.5 1.91 1.65 403 111 26 0.015
220 750 2500 59.5 8.72 7.07 106
0.45 ПО 1060 4000 64.5 1.29 1.12 403 111 16
220 1060 3500 66 5.07 4.5 66
0.75 ПО 1500 4000 70 0.565 0.565 303 84.3 7.4
220 1500 4000 71 2.48 2.13 31
1.1 ПО 2200 4000 74 0.308 0.304 303 84.3 4
220 2200 4000 75 1.29 1.12 16
1.4 ПО 3000 4000 78.5 0.196 0.134 403 111 2.7
220 3000 4000 78.5 0.788 0.682 11
2ПБП2ГУХЛ4, 2ПБ1 12ЕГУХЛ4
0.5 ПО 800 3000 65 1.18 0.892 303 80 18 0.018
220 800 2500 65.5 4.74 3.79 74
0.63 ПО 1000 4000 68.5 0.74 0.74 303 80 12
220 1000 3500 68.5 3.13 3.16 50
1 ПО 1600 4000 74 0.378 0.378 303 80 5.9
220 1500 4000 75 1.66 1.45 26
1.5 ПО 2240 4000 79 0.139 0.128 303 80 3
220 2240 4000 80 0.74 0.74 12
2 ПО 3000 4000 81 0.103 0.11 303 80 1.8
220 3150 4000 81 0.413 0.411 7.1
2ПБ132МУХЛ4, 2ПБ1 32МГУХЛ4
1.1 ПО 750 3000 64 0.564 0.336 202 54.5 13 0.038
220 800 2500 67 2.44 1.53 55
440 800 1850 66.5 10.45 6.48 227
1.6 ПО 1060 4000 71 0.346 0.224 202 54.5 7.9
220 1000 3000 70.5 1.38 1 32
440 1000 2500 71.5 5.92 3.68 132
2.4 ПО 1600 4000 76.5 0.185 0.148 202 54.5 4.2
220 1600 4000 77 0.74 0.486 16.7
440 1600 3750 76.5 2.85 1.64 62
3.7 ПО 2200 4000 79.5 0.104 0.059 202 54.5 2.4
220 2360 4000 81 0.346 0.224 7.9
440 2120 4000 80.5 1.38 1 32
4.5 ПО 3150 4000 81 0.046 0.029 202 54.5 1
220 3150 4000 81.5 0.185 0.148 4.2
440 3150 4000 82 0.74 0.486 16.7
78
Продолжение табл. 5.5
р», кВт Пн, В «Н, об МИН wmax, об мин П, % ^оя, Ом р Ом *в> Ом Адв> мГн /цв, 2 кг - м
2ПБ132ГУХЛ4, 2ПБ1 32ЕГУХЛ4
1.3 ПО 800 3000 73 0.412 0.296 216 50 9.8 0.048
220 800 2500 72 1.98 1.38 43
440 800 1850 73.5 7.05 4.86 163
1.9 ПО 1060 4000 76 0.269 0.22 216 50 6.5
220 1060 3000 76.5 1.08 0.915 26
440 1120 2500 78 4.05 2.82 99
3.2 ПО 1600 4000 82 0.12 0.089 216 50 2.9
220 1600 4000 82.5 0.518 0.323 11.6
440 1600 3750 82.5 2.02 1.67 46
4.5 ПО 2360 4000 84 0.055 0.039 189 43 1.3
220 2200 4000 84 0.269 0.22 6.5
440 2360 4000 85 0.88 0.64 21
5.3 220 3000 4000 85.5 0.167 0.124 216 50 4
440 3150 4000 85.5 0.562 0.407 13.6
2ПБ160МУХЛ4, 2ПБ1 60МГУХЛ4
2.1 ПО 800 3000 77 0.235 0.151 177 46.4 7.1 0.083
220 750 2500 76.5 0.99 0.72 31
440 800 1850 77 3.94 2.77 114
2.5 ПО 1000 4000 80.5 0.145 0.101 177 46.4 4.6
220 1000 3000 80 0.59 0.43 18
440 1120 2500 81 2.06 1.785 64
4.2 ПО 220 1500 1500 4000 4000 83.5 84.5 0.081 0.326 0.056 0.208 177 46.4 2.6 10
440 1600 3750 85.5 0.99 0.72 201 53 31
6 220 2120 4000 86.5 0.145 0.101 177 46.5 4.5
440 2200 4000 87 0.59 0.43 18
7.1 220 3000 4000 85.5 0.081 0.056 201 53.1 2.6
440 3000 4000 86.5 0.326 0.208 10.2
2ПБ160ГУХЛ4, 2ПБ1 60ЕГУХЛ4
2.5 ПО 750 3000 78.5 0.171 0.131 181 49.4 6.3 0.1
220 800 2500 79.5 0.609 0.526 22
440 800 2000 79 2.71 2.4 95
3.2 ПО 1060 4000 82 0.096 0.073 181 49.4 3.6
220 1060 3000 82.5 0.385 0.364 14
440 1060 2500 83 1.54 1.36 57
5.3 220 1500 4000 85.5 0.216 0.175 181 49.4 8
440 1500 3750 86.5 0.816 0.6 29
79
Продолжение табл. 5.5
кВт Г4, в об МИН wmax ’ об мин Л, % Ом D ЛДП’ Ом RB, Ом Адв’ мГн ^дв> кг - м2
7.5 220 2240 4000 88 0.096 0.073 181 49.4 3.6 0.1
440 2240 4000 88 0.385 0.364 14
8.1 220 3350 4000 86.5 0.044 0.031 181 49.4 1.6
440 3000 4000 88 0.216 0.175 8
2ПБ180МУХЛ4, 2ПБ1 80МГУХЛ4
3.4 ПО 800 3000 80.5 0.121 0.071 150 40.9 4.2 0.2
220 800 2500 81 0.486 0.296 17
440 800 1850 81.5 1.95 1.17 68
4.5 110 1000 3500 82.5 0.084 0.056 177 49.2 3.1
220 1000 3000 83.5 0.338 0.221 12.5
440 950 2500 84 1.5 0.825 54
7.1 ПО 1500 3500 86 0.038 0.025 177 49.2 1.4
220 1500 3500 86.5 0.15 0.092 5.5
440 1500 3500 86 0.688 0.482 25
9.5 ПО 2120 3500 87 0.022 0.015 197 49.2 0.78
220 2200 3500 88 0.084 0.056 3.1
440 2200 3500 88.5 0.338 0.221 12
12 220 3350 3500 87.5 0.038 0.025 197 49.2 1.4
440 3000 3500 88.5 0.181 0.122 7
2ПБ180ГУХЛ4, 2ПБ1 801ТУХЛ4
4.2 ПО 750 3000 81 0.094 0.067 131 34.7 3.7 0.23
220 750 2500 81.5 0.378 0.263 15
440 750 1850 82 1.69 0.981 64
5.6 ПО 1000 3500 83.5 0.065 0.044 152 40.2 2.6
220 1000 3000 84 0.26 0.183 10.2
440 1000 2500 84.5 0.99 0.644 131 34 37
8.5 ПО 1600 3500 86.5 0.025 0.018 131 34.7 0.92
220 1600 3500 87.5 0.094 0.067 3.7
440 1500 3500 87.5 0.44 0.326 17
11 220 2200 3500 89 0.065 0.044 174 40.2 2.6
440 2200 3500 89.5 0.26 0.183 10.2
2ПБ200ГУХЛ4, 2ПБ2001ТУХЛ4
6 ПО 800 3000 83.5 0.055 0.037 137 37.1 2.4 0.3
220 800 2500 84.5 0.22 0.15 9.4
440 800 1850 84.5 0.925 0.652 38
8 220 950 3000 87.5 0.125 0.08 137 37.1 5.3
440 1060 2500 87 0.565 0.393 25
80
Продолжение табл. 5,5
р», кВт В об МИН wmax ’ об мин Л, % Ом 7Э ДП? Ом Ом Адв, мГн /дв> кг - м2
11 220 1500 3500 88.5 0.083 0.053 180 ~42 3.7 0.3
440 1500 3500 89 0.286 0.168 137 37 12
15 220 2360 3500 89.5 0.031 0.02 137 37.1 1.3
440 2360 3500 90 0.125 0.08 5.3
2ПО132МУХЛ4, 2ПО 132МГУХЛ4
1.3 ПО 800 3000 65.5 0.472 0.308 175 46.5 11 0.038
220 800 2500 66.5 1.85 1.39 44
440 800 1850 66.5 9.1 5.3 205
1.8 ПО 1000 4000 70 0.346 0.224 175 46.5 7.9
220 1000 3000 64.5 1.38 1 32
2.8 ПО 1500 4000 75.5 0Л4 0.094 175 46.5 4.2
220 1500 4000 76.5 0.601 0.454 15
440 1500 3750 77 2.53 1.58 59
4.5 ПО 2200 4000 80.5 0.067 0.049 175 46.5 1.6
220 2240 4000 81 0.271 0.204 6.5
440 2240 4000 81 1.08 0.763 26
5.5 220 3000 4000 83 0.185 0.148 175 46.5 4.2
440 3000 4000 83 0.74 0.486 16.7
2ПО132ГУХЛ4, 2ПО 1321ТУХЛ4
1.6 ПО 800 3000 71 0.322 0.27 138 37.4 8.1 0.048
220 750 2500 71 1.57 1.06 36
440 750 1850 70.5 6.42 4.45 136
2.2 ПО 1000 4000 74 0.22 0.196 138 37.4 5.2
220 1000 3000 75.5 0.88 0.64 21
440 1000 2500 75.5 3.84 2.66 88
3.4 ПО 1500 4000 79 0.12 0.089 138 37.4 2.9
220 1600 4000 81 0.412 0.296 9.8
440 1500 3750 80 1.98 1.38 43
5.3 ПО 2200 4000 83.5 0.055 0.039 138 37.4 1.3
220 2200 4000 83.5 0.22 0.196 5.2
440 2240 4000 84.5 0.88 0.64 21
6.7 220 3000 4000 86 0Л2 0.089 138 37.4 2.9
440 3000 4000 86.5 0.518 0.323 11.6
81
Продолжение табл. 5,5
кВт В об мин wmax > об мин Л, % ^ОЯ’ Ом ^ДП’ Ом Ом Адв, мГн /дВ’ 2 кг - м
2ПО160МУХЛ4, 2ПО 160МГУХЛ4
2.5 по 750 3000 75 0.235 0.151 148 40.7 7.1 0.083
220 750 2500 76.5 0.836 0.647 26
440 800 1850 77.5 3.15 2.21 97
3.2 ПО 1120 4000 80.5 0Л1 0.078 148 40.7 3.5
220 1000 3000 79.5 0.516 0.407 16
440 1120 2500 81 1.78 1.44 56
6 220 1600 4000 84.5 0.235 0.151 148 40.7 7.1
440 1500 3750 84.5 0.99 0.72 31
8 ПО 2240 4000 86 0.037 0.024 201 53 1.1
220 2240 4000 86.5 0.145 0.101 148 40.7 4.6
440 2200 4000 86.5 0.51 0.407 16
9.5 ПО 3000 4000 86 0.02 0.02 201 53 0.64
220 3000 4000 87.5 0.081 0.081 148 40.7 2.6
440 3000 4000 88 0.278 0.278 8.6
2ПО160ГУХЛ4, 2ПО 160ГГУХЛ4
3.2 ПО 750 3000 78 ОЛЗ 0.12 117 32.8 4.9 0.1
220 750 2500 79 0.525 0.414 19
440 750 1850 78.5 2.27 1.87 78
4 ПО 950 4000 80.5 0.096 0.073 130 32.7 3.6
220 1000 3000 82 0.328 0.227 117 32.8 12
440 1000 2500 82 1.31 1.45 48
7.1 ПО 1500 4000 85 0.044 0.031 130 32.7 1.6
220 1500 4000 85.5 0.171 0.131 6.3
440 1500 3750 86 0.609 0.526 117 3Z8 22
10 220 2360 4000 88.5 0.069 0.049 117 32.8 2.5
440 2120 4000 88.5 0.328 0.227 12
12 220 3000 4000 89 0.044 0.031 117 32.8 1.6
440 3000 4000 89.5 0.171 0.131 6.3
2ПО180МУХЛ4, 2ПО 180МГУХЛ4
4.5 ПО 750 3000 79 0.121 0.071 114 30.2 4.2 0.2
220 750 2500 79.5 0.486 0.292 17
440 750 1850 80 1.95 1.17 68
6.3 ПО 1000 3500 82 0.058 0.037 85,9 23.1 2.2
220 1000 3000 82.5 0.232 0.154 8.7
82
Продолжение табл. 5,5
Ло кВт В об мин wmax > об мин Л, % ^ОЯ’ Ом 7Э лдп? Ом RB, Ом Адв, мГн /дВ’ 2 кг - м
10 по 1500 3500 85.5 0.038 0.025 150 23.1 1.4 0.2
220 1500 3500 86.5 0.121 0.071 4.2
440 1500 3500 88.5 0.486 0.296 17
14 220 2120 3500 89 0.058 0.037 98 23.1 2.2
440 2120 3500 89 0.232 0.154 8.7
17 220 440 3000 3000 3500 3500 89 90 0.038 0Л5 0.025 0.092 132 35 1.4 5.6
2ПО180ГУХЛ4, 2ПО 1801ТУХЛ4
5.2 ПО 800 3000 80.5 0.065 0.044 72,5 20.1 2.6 0.23
220 800 2500 81.5 0.26 0.183 10.3
440 800 1850 82 1.06 0.67 41
7.5 ПО 1000 3500 83 0.042 0.03 72,5 20.1 1.6
220 1000 3000 84 0.168 0.11 6.6
440 1120 2500 84.5 0.585 0.462 23
16 220 2120 3500 89 0.042 0.03 72,5 20.1 1.6
440 2120 3500 89.5 0.168 0.11 6.6
20 220 3000 3500 90 0.025 0.018 98,5 26.6 0.92
440 3150 3500 81 0.094 0.067 3.7
2П0200МУХЛ4, 2П0200МГУХЛ4
6 ПО 750 3000 81.5 0.071 0.041 96 26.6 2.8 0.25
220 750 2500 83.5 0.294 0.1 11
440 750 1850 86 1.09 0.594 41
9 220 1060 3000 86 0.143 0.073 96 26.6 5.6
440 1060 2500 86 0.57 0.325 22
14 220 1500 3500 88 0.071 0.041 96 26.6 2.8
440 1500 3500 88 0.294 0.172 11
20 220 2360 3500 89.5 0.026 0.016 74 18 1
440 2200 3500 90 0.143 0.073 96 26 5.6
2П0200ГУХЛ4, 2П0200ГГУХЛ4
7.1 ПО 750 3000 82.5 0.055 0.037 102 23.7 2.4 0.3
220 750 2500 83.5 0.22 0.15 9.4
440 750 1850 83.5 0.925 0.652 36
11 220 1000 3000 86.5 0.125 0.08 102 23.7 5.3
440 1000 2500 87 0.5 0.264 21
17 220 1500 3500 89 0.055 0.037 102 23.7 2.4
440 1500 3500 89 0.22 0.15 9.4
24 220 2360 3500 90 0.031 0.037 102 23.7 1.3
440 2120 3500 90.5 0.125 0.15 5.3
83
Продолжение табл. 5,5
кВт В об мин wmax > об мин Л, % ^ОЯ’ Ом D лдп? Ом Ом мГн /дВ’ 2 кг - м
2ПФ132МУХЛ4, 2ПФ132МГУХЛ4
2 по 750 3750 68 0.435 0.244 134 35 8.2 0.038
220 750 2500 67 1.693 1.26 33
440 800 1850 71.5 6.28 3.94 132
3 ПО 1060 4000 73.5 0.226 0.166 134 35 4.6
220 1060 3000 74 0.906 0.692 18.5
440 1060 2500 73 4.06 2.97 74
4 ПО 1500 4200 77.5 0.14 0.094 111 25.6 2.8
220 1500 4200 80.5 0.472 0.308 9.7
440 1500 3750 82.5 1.88 1.39 38.6
6 ПО 2200 4000 83 0.067 0.049 175 46 1.4
220 2360 4000 83.5 0.226 0.166 111 25.6 1.6
440 2360 4000 85 0.906 0.692 18.5
7.5 220 3000 4000 85 0.14 0.094 111 25.6 2.85
440 3000 4000 85 0.546 0.336 11
2ПФ132ГУХЛ4, 2ПФ132ЕГУХЛ4
2.8 ПО 750 3750 66.5 0.269 0.22 89 25 5.7 0.048
220 750 2500 67 1.08 0.915 23
440 750 1850 69 4.05 2.92 76 206 86
4.2 ПО 950 4000 72 0.167 0.124 76 20.6 3.5
220 1000 3000 73 0.67 0.445 14
440 1000 2500 73 2.8 1.96 55
5.5 ПО 1500 4200 79 0.08 0.066 76 20.6 1.8
220 1600 4200 80.5 0.269 0.22 5.7
440 1600 3750 80.5 1.08 0.915 23
7.5 ПО 2200 4000 83 0.055 0.039 167 43 1.1
220 2120 4000 83.5 0.167 0.124 76 20.6 3.5
440 2200 4000 86 0.67 0.445 13.8
11 220 3000 4000 85.5 0.08 0.066 76 20.6 1.8
440 3150 4000 86.5 0.322 0.27 7.1
2ПФ160МУХЛ4, 2ПФ160МГУХЛ4
4.2 ПО 800 3750 74.5 0.11 0.078 53,1 12.6 3.1 0.083
220 750 2500 73 0.516 0.407 14
440 750 1850 73 2.06 1.785 56
6 ПО 1000 4000 78 0.081 0.056 82 21.9 2.2
220 1000 3000 79 0.326 0.208 9
440 1000 2500 79 1.304 1.05 46
84
Продолжение табл. 5.5
^н> кВт пн, в об МИН wmax ’ об мин П, % Ом D ДП’ Ом Ом Адв’ мГн ^дв> кг - м2
7.5 220 1500 4200 83 0.145 0.101 53,1 12.6 4 0.083
440 1600 3750 83.5 0.516 0.407 14
13 220 2240 4000 87 0.081 0.056 82 21.9 2.2
440 2240 4000 87 0.278 0.175 53,1 12.6 7.5
16 220 3150 4000 87 0.037 0.024 53.1 12.6 0.99
440 3150 4000 88 0.145 0.101 4
2ПФ160ГУХЛ4, 2ПФ1601ТУХЛ4
5.6 ПО 750 3750 76 0.096 0.073 65,3 17.1 3.1 0.1
220 800 2500 77.5 0.328 0.227 49,4 13.4 10.5
440 800 1850 76.5 1.31 1.45 42
8 220 1000 3000 80 0.216 0.175 49,4 13.4 7
440 1060 2500 81 0.816 0.6 25
11 ПО 1500 4200 84 0.024 0.017 49,4 13.4 0.78
220 1500 4200 84.5 0.096 0.073 3.1
440 1500 3750 84.5 0.385 0.364 12.5
16 220 2360 4000 87 0.044 0.031 49,4 13.4 1.4
440 2360 4000 88.5 0.171 0.131 5.6
18.5 220 3150 4000 87.5 0.024 0.017 49,4 13.4 0.78
440 3150 4000 88.5 0.096 0.073 3.1
2ПФ180МУХЛ4, 2ПФ180МГУХЛ4
9 ПО 800 3300 77 0.058 0.037 41 11 1.9 0.2
220 750 2500 76.5 0.286 0.206 49,2 12.8 22
440 750 1850 77.5 1.15 0.72 37
12 ПО 1060 3500 81 0.038 0.025 49,2 12.8 1.2
220 1060 3300 82 0Л5 0.092 4.9
440 1000 2500 81 0.688 0.482 22
15 ПО 1500 3500 84 0.022 0.015 49,2 12.8 0.68
220 1500 3500 85.5 0.084 0.056 2.7
440 1500 3500 85.5 0.338 0.221 10.9
26 220 3150 3500 89 0.022 0.015 49,2 12.8 0.68
440 3150 3500 89.5 0.084 0.056 2.7
85
Продолжение табл. 5,5
кВт В об мин wmax > об мин Л, % ^ОЯ’ Ом D лдп? Ом Ом ^ДВ’ мГн /дВ’ 2 кг - м
2ПФ180ГУХЛ4, 2ПФ1801ТУХЛ4
10 ПО 750 3300 77.5 0.065 0.044 72 20 2.2 0.23
220 750 2500 79 0.203 0.145 46.7 7.3
440 750 1850 78 0.99 0.644 13 32
14 220 1000 3300 82 0.136 0.084 46 13 4.4
440 1000 2500 83 0.585 0.462 72 20 20
18.5 220 1500 3500 87 0.065 0.044 46.7 2.2
440 1500 3500 87 0.26 0.183 13 9
25 220 2120 3500 89 0.042 0.03 86 23 0.81
440 2200 3500 89.5 0.136 0.084 46 Тз 4.4
32 440 3150 3500 90.5 0.065 0.044 46,7 13 2.2
2ПФ200МУХЛ4, 2ПФ200МГУХЛ4
22 220 1600 3500 87.5 0.047 0.029 46 13J 1.6 0.25
440 1600 3500 88 0.188 0.116 6.4
30 440 2200 3500 90 0.106 0.061 46 13.1 3.6
40 440 3000 3500 90.5 0.071 0.041 96 22.8 2.5
2ПФ200ГУХЛ4, 2ПФ2001ТУХЛ4
15 ПО 750 3300 82 0.031 0.02 42 10.6 1.2 0.3
220 750 2500 82.5 0.125 0.08 4.6
440 800 1850 83.5 0.5 0.264 18.6
20 220 1000 3300 85.5 0.083 0.053 55 15 3.2
440 1000 2500 85.5 0.286 0.168 31 т 10
30 220 1500 3500 88.5 0.031 0.02 31.7 1.2
440 1500 3500 88.5 0.125 0.08 — 4.6
42 440 2360 3500 90.5 0.055 0.037 31,7 2.1
55 440 3150 3500 91 0.031 0.02 31.7 1.2
2ПФ225МГУХЛ4
10 220 500 1800 74.5 0.35 0.101 62.25 — 0.47
15 220 600 2100 79.5 0.178 0.0678 43 —
18.5 220 750 2500 81 0.148 0.0637 62.25 —
86
Продолжение табл. 5,5
Ло кВт В об мин wmax > об мин Л, % ^ОЯ’ Ом D лдп? Ом Ом ^ДВ’ мГн /дВ’ 2 кг - м
22 220 1000 2500 82.5 0.086 0.043 62.6 — 0.47
340 1000 2500 82.5 0.178 0.067 43 —
440 1000 2500 82.5 0.353 0.111 43 —
37 220 1500 3000 87 0.0365 0.0159 43 —
340 1500 2000 87 0.0865 0.043 43 —
440 1500 2700 87 0.148 0.064 43 —
2ПФ225ГГУХЛ4
15 220 500 1800 77.5 0.196 0.079 39.5 — 0.58
18.5 220 600 2100 83 0.161 0.074 52.3 —
440 750 1500 83 0.473 0.208 49.1 —
22 220 750 2500 83.2 0.095 0.05 52.3 —
30 220 1060 2500 85 0.049 0.02 39.6 —
440 1060 2250 85 0.196 0.08 39.6 —
2ПФ250МГУХЛ4
18.5 220 500 1500 76 0.142 0.078 37.9 — 1.02
22 220 600 2100 80 0.11 0.054 37.9 —
440 600 1800 80 0.368 0.252 38 —
30 220 750 2000 81 0.074 0.039 37.9 —
440 850 2100 81 0.235 0.063 26.8 —
37 220 1060 2500 85 0.035 0.019 28.7 —
440 1060 2500 85 0.152 0.078 28.7 —
50 440 1500 1800 87 0Л1 0.054 29.8 —
55 220 1500 2800 87 0.018 0.0098 26.8 —
440 1700 2800 87 0.059 0.026 20.2 —
2ПФ250ГГУХЛ4
22 220 500 1500 78 0.122 0.064 33.4 — 1.22
26.5 440 600 1800 81.5 0.38 0.195 34.7 —
28 220 600 2100 82.2 0.082 0.047 33.4 —
30 220 750 1500 84.3 0.05 0.031 33.4 —
440 750 2000 84.3 0.261 0.115 33.4 —
37 220 750 2000 83.2 0.051 0.031 33.4 —
440 750 2000 83.2 0.122 0.064 25.1 —
45 220 1000 2500 86 0.03 0.016 25.1 —
340 1180 2500 86 0.065 0.031 33.4 —
440 1000 1500 86 0.122 0.064 33.4 —
71 440 1800 2800 88.5 0.065 0.031 31.2 —
75 220 1500 2800 89.5 0.0128 0.0077 23.5 —
2ПФ280МГУХЛ4
30 220 500 1200 84.5 0.062 0.033 29 — 2.13
37 220 600 1500 84.5 0.046 0.022 29 —
440 600 1500 84.5 0.185 0.082 24 —
87
Окончание табл. 5.5
Рп, кВт В об мин wmax > об мин П, % ^ОЯ’ Ом D ДП> Ом Ом Адв, мГн /дв> 2 кг - м
2ПФ280МГУХЛ4
45 220 750 2000 87 0.034 0.015 28 — 2.13
440 750 1200 87 0.136 0.062 30 —
75 220 1000 2250 88.5 0.016 0.0083 22.8 —
440 1180 2250 88.5 0.046 0.022 24.07 —
ПО 220 1500 2600 89 0.0075 0.0038 22.8 —
440 1500 2250 89 0.034 0.015 30 —
2ПФ2801ТУХЛ4
37 220 500 1250 83.2 0.05 0.025 26.7 — 2.3
440 500 1250 83.2 0.2 0.092 19.7 —
45 220 600 1500 85.5 0.037 0.017 25.2 —
440 600 1200 85.5 0.15 0.06 19.7 —
55 220 750 1900 87.5 0.025 0.012 25.2 —
440 750 1000 87.5 0.0992 0.052 26.7 —
85 440 1000 2250 88.7 0.05 0.025 19.7 —
132 220 1500 2600 91 0.006 0.0034 25.2 —
440 1500 1900 91 0.025 0.012 25.2 —
2ПФ315МГУХЛ4
45 440 500 1250 86 0.162 0.073 25 — 4.1
55 220 600 1500 87 0.029 0.004 34 —
440 600 1500 87 0.12 0.057 25.6 —
75 220 750 1700 88.5 0.014 0.0083 18.8 —
440 750 1800 88.5 0.068 0.028 18.8 —
100 440 1000 2200 88 0.04 0.024 25.6 —
ПО 220 1000 2250 89 0.0082 0.0045 18.8 —
160 220 1500 2400 90 0.004 0.0025 25.6 —
440 1900 2400 90 0.012 0.0071 25.6 —
2ПФ3151ТУХЛ4
55 220 500 1250 86 0.032 0.016 28.6 — 4.44
440 500 1250 86 0.128 0.065 2.1 —
75 220 630 1500 87.5 0.015 0.0094 15.5 —
440 630 1500 87.5 0.074 0.032 15.5 —
90 220 750 1800 85 0.013 0.0081 21 —
440 750 1800 85 0.043 0.027 15.5 —
118 440 1000 2000 89 0.032 0.016 21 —
220 220 1500 2400 91 0.003 0.0017 21 —
440 1500 2000 91 0.013 0.0081 14.8 —
Примечание к табл. 5.5: Сопротивление обмотки возбуждения дано при номиналь-
ном напряжении возбуждения 220 В. При напряжении 110 В значение сопротивле-
ния уменьшается в 4 раза.
88
Рис. 5.6. Зависимость коэффициента снижения мощности кр от
относительной величины переменной составляющей тока якоря
5.5. Электродвигатели постоянного тока серии 4П
Электродвигатели серии 4П относятся к последнему поколению
электродвигателей постоянного тока и предназначены для применения в
новых разработках широкорегулируемых однозонных и двухзонных
электроприводов и замены двигателей серии 2П и более ранних выпус-
ков в эксплуатируемых приводах производственных механизмов.
Сдерживающим фактором применения двигателей 4П при проекти-
ровании систем электропривода является отсутствие полных сведений об
их технических параметрах. Поэтому далее даются рекомендации по ори-
ентировочному определению дополнительных параметров двигателей,
требуемых при проектировании однозонного электропривода.
Электродвигатели постоянного тока типа 4ПО и 4ПБ
Электродвигатели типа 4ПО (закрытые с наружным обдувом от
вентилятора) и 4 ПБ (закрытые с естественным охлаждением) имеют
унифицированную с асинхронными двигателями серии 4А конструк-
цию. Магнитопровод статора шихтованный, неявнополюсный, с равно-
мерно распределенными в пазах вдоль окружности обмотками возбуж-
дения, добавочных полюсов и компенсационной обмоткой. Это обеспе-
89
чивает полную компенсацию реакции якоря и сохранение неизменным
поля возбуждения и его формы во всем диапазоне изменения нагрузки.
Двигатели предназначены для питания от тиристорных преобра-
зователей (в том числе и от однофазных) без применения сглаживающе-
го реактора в якорной цепи: при коэффициенте пульсации тока не более
15 % номинальная мощность двигателя не снижается; при коэффициен-
те пульсации от 15 до 45 % номинальная мощность двигателя снижается
не более чем на 10 %. Двигатели допускают регулирование скорости
вращения вниз от номинальной в диапазоне 5 (4ПО) и 1000 (4ПБ) изме-
нением напряжения при снижении тока якоря до 0.5-7НОМ и вверх от
номинальной до максимальной ослаблением поля. Устойчивость работы
обеспечивается системой регулирования привода. Класс нагревостойко-
сти изоляции обмоток F. При номинальном потоке возбуждения двига-
тели в течение 10 с допускают перегрузку 2 • 7НОМ с циклом не менее L
мин. Возбуждение двигателей независимое, 220 В.
Двигатели изготавливаются с высотой оси вращения 80, 100 и 112
мм, имеют условную длину корпуса А, В, S,M,Lw условную длину сер-
дечника якоря 1 и 2.
В табл. 5.6 приведены технические параметры электродвигателей
4ПБ с высотами оси 80, 100 и 112 мм, климатического исполнения
УХЛ4, для исполнения 04 номинальная мощность и ток уменьшаются
на 10 % (коэффициент пересчета 0.9). В табл. 5.6 приняты те же обозна-
чения, что и в табл. 5.5.
Сопротивление и индуктивность двигателя ориентировочно могут
быть определены по выражениям:
п 0.5-(т/н-7Н-Рн-103) 7 UH
Ядв.гор ~V 2----------2----, Ом; L№ ~ 0 2------Гн’
/н Р ’ йн • 7Н
где р = 2.
Таблица 5.6
Технические данные электродвигателей серии 4ПБ . . . УХЛ4
Тип Р*, кВт В й д4 об МИН wmax > об мин 7дВ> кг-м2
4ПБ80А2 0.18 ПО 2.8 1000 4000 0.0027
220 1.4 2500
0.25 ПО 3.4 1500 4000
220 1.7
0.37 ПО 4.6 2200 4000
220 2.3
0.55 ПО 7.0 3000 4000
220 3.5
90
Продолжение табл. 5.6
Тип Р», кВт Пн, В й и"1 "н, об мин wmax, об мин /дв> 2 кг-м
4ПБ80В1 0.25 ПО 3.4 1000 4000 0.0039
220 1.7 2000
0.37 ПО 4.8 1500 4000
220 2.4
0.55 ПО 6.8 2200 4000
220 3.4
0.8 ПО 9.2 3000 4000
220 4.6
4ПБ10081 0.25 ПО 3.7 750 3000 0.0054
220 1.7 2000
0.37 ПО 4.8 1000 4000
220 2.4 2500
0.55 ПО 6.6 1500 4000
220 3.3
0.75 ПО 8.6 2200 4000
220 4.3
1.1 ПО 12.8 3000 4000
220 6.4
4ПБ10082 0.37 ПО 5.0 750 3000 0.0081
220 2.5 2000
0.5 ПО 6.0 1000 4000
220 3.0
0.75 ПО 9.0 1500 4000
220 4.5
1.1 ПО 12.6 2200 4000
220 6.3
1.5 ПО 16.6 3000 4000
220 8.3
4ПБ100Ы 0.45 ПО 6.0 750 3000 0.0104
220 3.0 2000
0.6 ПО 7.6 1000 4000
220 3.8 2500
1.1 ПО 13.2 1500 4000
220 6.6
1.3 ПО 15.0 2200 4000
220 7.5
1.8 220 9.8 3000 4000
4ПБП2М1 0.55 ПО 6.8 750 2500 0.014
220 3.4 2000
0.75 ПО 9.0 1000 3000
220 4.5 2500
91
Окончание табл. 5.6
Тип Р», кВт в й и"1 ^Н> об МИН wmax > об мин 7дВ, 2 кг-м
4ПБП2М1 1.3 по 15.2 1500 4000 0.014
220 7.6
1.5 ПО 17.0 2200 4000
220 8.5
2.2 ПО 24.0 3000 4000
220 12.0
4ПБ112М2 1.0 ПО 11.6 1000 2500 0.018
220 5.8
1.5 ПО 16.5 1500 4000
220 8.0
2.2 ПО 23.2 2200 4000
220 11.6
3.0 220 16.2 3000 4000
Электродвигатели постоянного тока типа 4ПБМ
Электродвигатели типа 4ПБМ (производства завода «Электрома-
шина», г. Прокопьевск) закрытого исполнения с естественным охлаж-
дением предназначены для работы в автоматизированных электропри-
водах постоянного тока, в том числе с питанием от тиристорных преоб-
разователей. Конструкция машин традиционная: магнитопровод пред-
ставляет собой станину, выполненную из цельнотянутой стальной тру-
бы с закрепленными в ней главными и добавочными полюсами. Двига-
тели не имеют компенсационной обмотки, имеют встроенный датчик
тепловой защиты - терморезистор СТ14-1А (кроме 4ПБМ112) и тахоге-
нератор ТП80-20-0.2.
Двигатели допускают регулирование скорости вращения вниз от
номинальной (в диапазоне 1000) напряжением якоря и вверх от номи-
нальной ослаблением поля.
Технические параметры электродвигателей 4ПБМ климатическо-
го исполнения 04 приведены в табл. 5.7. Дополнительные параметры
электродвигателей могут быть ориентировочно определены по вы-
ражениям:
где т]н- номинальный КПД двигателя, значение которого принимается
на 1-2 единицы больше КПД двигателя типа 2ПБ, соответствующего
габарита и имеющего близкие значения параметров Рн, UH и ин;
92
р
мдв.юр
Ом;
L№ ъ (0.3 + 0.4)-——,Гн,
Р '
где р = 2.
Таблица 5.7
Технические данные электродвигателей серии 4ПБМ . . . 04
Тип Р*, кВт В «н> об мин Тип Р», кВт В «н> об мин
4ПБМ112М 0.45 110, 220 750 4ПБМ160М 4.75 220 1600
0.63 1060 4.62 440 1550
1.0 1550 6.5 220 2240
1.4 2300 6.7 440 2240
1.8 2900 8.0 220 3070
2.0 3150 8.5 440 3750
4ПБМП2Т 0.63 ПО, 220 750 4ПБМ160Т 2.5 ПО 750
0.85 ПО 1000 2.8 220, 440 800
0.9 220 1060 3.55 110, 440 1030
1.28 НО 1500 3.75 220 1030
1.32 220 1500 5.8 220, 440 1600
1.85 ПО, 220 2240 8.0 2180
2.36 ПО 3150 9.5 220 2650
2.5 220 3250 10.6 440 3000
4ПБМ132М 1.12 110, 220, 440 710 4ПБМ180М 3.35 ПО 710
1.6 1030 3.75 220, 440 775
2.36 ПО 1500 4.75 ПО 1030
2.5 220, 440 1600 5.0 220, 440 1030
3.75 2500 6.3 ПО 1320
5.0 3150 7.1 220 1500
4ПБМ132Т 1.32 ПО 670 8.0 440 1650
1.4 220, 440 710 10.0 220, 440 2180
2.0 110,220, 440 1090 11.8 220 2720
2.9 НО 1450 12.2 440 3150
3.15 220, 440 1450 4ПБМ180Т 4.0 ПО 690
4.5 2300 4.12 220 750
5.6 220 3070 4.25 440 775
5.8 440 3070 5.8 220 1090
4ПБМ160М 2.06 ПО 730 5.6 440 1000
2.12 220, 440 775 8.5 220, 440 1450
3.0 ПО, 220, 440 1060 11.2 2240
4.25 ПО 1450
93
Электродвигатели постоянного тока типа 4ПФ
Электродвигатели 4ПФ предназначены для приводов механизмов
главного движения станков с ЧПУ и других производственных механиз-
мов, требующих широкого регулирования скорости вращения, в том чис-
ле и двухзонного. Двигатели изготавливаются с высотой оси 112, 132,
160, 180, 200, 225, 250 и 280 мм, имеют защищенное исполнение с при-
нудительной вентиляцией от пристроенного вентилятора. Двигатели вы-
полнены с шихтованным магнитопроводом станины и компенсационной
обмоткой, оснащены встроенным тахогенератором типа ТП80-20-02, дат-
чиком тепловой защиты и могут иметь место для установки преобразова-
теля перемещений. Возбуждение двигателей независимое, рассчитанное
при последовательном соединении катушек возбуждения на напряжение
220 В и при соединении катушек в две параллельные ветви - на ПО В.
Класс нагревостойкости изоляции обмоток F. Двигатели допускают ре-
гулирование скорости вращения напряжением якоря вниз от номиналь-
ной при постоянном моменте (допускается стоянка двигателя с моментом
0.5-Л/н) и регулирование вверх от номинальной до максимальной ос-
лаблением поля при постоянной мощности.
Двигатели выдерживают перегрузку по току при номинальной
скорости вращения 2-/н в течении 15 с и при максимальной скорости
вращения 1.5 -/н в течении 10 с. Технические параметры электродвига-
телей 4ПФ приведены в табл. 5.8 (производства завода «Электромаши-
на», г. Прокопьевск) и табл. 5.9
Таблица 5.8
Технические данные электродвигателей серии 4ПФ
Тип Рн>кВт (испол- нение Б/Т) В "н, об мин Тип Рн>кВт (испол- нение Б/Т) В «Н> об МИН
4ПФ1128 3.15/2.8 440 710/750 4ПФ132М 11.0/- 440 950/-
4.0/3.55 975/1000 7.1/6.0 220 600/615
6.3/5.6 1320/1360 10.0/8.5 850/850
9.5/8.0 2060/2060 15.0/13.2 1030/1030
2.0/1.7 220 545/600 4ПФ132Т 12.5/10.6 440 800/800
3.15/2.72 730/775 18.5/16.0 1030/1030
3.75/3.25 1120/1150 25.0/21.2 1400/1450
4ПФ112М 3.75/3.35 440 670.710 9.0/8.0 220 500/530
5.5/4.75 925/950 12.5/10.6 800/800
9.0/8.0 1320/1320 4ПФ1608 15.0/13.2 440 750/775
3.0/2.65 220 437/475 22.0/19.0 1090/1120
3.75/3.35 670/750 33.0/28.0 1500/1500
4ПФ112Т 5.3/4.5 440 670/690 11.0/9.5 220 545/560
8.0/7.1 925/950 13.6/11.8 825/850
94
Окончание табл. 5.8
Тип Рн>кВт (испол- нение Б/Т) иъ, В об мин Тип Рн,кВт (испол- нение Б/Т) СО «Н> об МИН
4ПФ112Б 10.0/8.5 440 1250/1280 4ПФ160М 20.0/17.0 440 800/800
3.75/3.25 220 515/560 30.0/26.5 1090/1090
4ПФ1328 7.576.7 440 775/800 13.2/11.2 220 615/630
10.0/8.5 1060/1090 4ПФ160Т 25.0/21.8 440 775/775
15.0/13.2 1450/1450 37.0/31.5 1090/1150
22.0/19.0 2120/2180 4ПФ1808 26.5/23.6 440 710/710
33.0/28.0 3150/3150 42.5/37.5 1030/1060
5.0/4.25 220 545/600 50.0/42.5 1360/1320
7.576.7 850/850 65.0/- 1900/-
10.0/8.5 950/1000 17.0/15.0 220 450/462
15.0/13.2 1450/1450 30.0/- 875/-
4ПФ132М 10.0/8.5 440 750/800 4ПФ180М 40.0/34.5 440 775/775
15.0/13.2 1030/1060 50.0/42.5 1000/1000
22.0/19.0 1550/1600 65.0/60.0 1400/1360
33.0/28.0 2300/2300 20.0/17.0 220 437/450
Примечание к табл. 5.8: Б - вентилятор установлен на боковой поверхности;
Т - торцевая установка вентилятора.
Таблица 5.9
Технические данные электродвигателей серии 4ПФ
Тип Р», кВт иъ, В й и"* П, % об МИН wmax’ об мин Тдв. кг - м2
4ПФ1128 4 220 24 72.3 900 5000 0.047
3.15 19.8 69.3 750
2 14.5 57.6 450
7.5 440 19.2 87.1 2120
5.5 14.9 81.4 1450
4.25 12.6 74 975
3.14 9.9 69 730
4ПФ112М 4.25 220 26.4 68 730 5000 0.056
3 20.1 60.3 475
7.5 440 19.6 82.5 1450
5.5 16.6 74.1 900
4.25 13.3 67.4 690
4ПФ112Т 3.55 220 24.5 60.1 425 5000 0.063
10 440 26.3 81.2 1320
7.5 21.5 81 975
5.5 17 70.8 690
95
Продолжение табл. 5.9
Тип Рв, кВт В й и"* П, % об МИН wmax ’ об мин /дв> 2 кг - м
4ПФ1328 15 220 85.4 77.9 1400 4500 0.095
7.5 43.6 76 1000
6 32.7 74 875
4.25 26.9 65 580
30 440 76.7 87.1 3070
18.5 47.8 85 2180
15 41.7 80 1400
5.5 15.7 73 800
4ПФ132М 11 220 61.5 78.5 1060 4500 0.116
8.5 48.6 76 875
8 47.3 68 600
30 440 78.9 86.3 2300
22 59.3 83 1600
11 30 80 1090
8.5 24.8 75 800
4ПФ132Т 11 220 62.8 76 800 4500 0.135
8.5 54.4 68 515
23.6 440 64.8 83 1400 5000
15 40.8 81 1030
11 30.7 78 825
4ПФ1608 15 220 79.6 80.7 850 4000 0.25
11 66.2 70.5 530
30 440 78.6 84 1450 4500
18.5 48.6 82 1090
15 42.5 76.1 730
4ПФ160М 15 220 85.6 75.3 580 4000 0.29
22 440 56.8 84.5 1090 4500
18.5 49.6 80.8 775
4ПФ160Т 30 440 77 85.5 1030 4500 0.325
22 58.7 81.3 775
4ПФ1808 17 220 99.4 73 500 3800 0.442
45 440 114 88 1450 4500
37 95.7 85 1150
26.5 72.8 78 775
4ПФ180М 20 220 114.5 75 475 3800 0.578
45 440 115.6 86 1060 4500
37 97.6 83 825
4ПФ200М 90 440 226 88.6 1500 3600 1.42
55 144 84.9 1000 4000
45 121 82.2 750 3600
27 27 76.2 500 2500
96
Окончание табл. 5.9
Тип кВт иъ, В й и"* П, % об МИН wmax’ об мин /цв> 2 кг - м
4ПФ200Т ПО 440 275 89.1 1500 3600 1.75
75 191 87.3 1060 4000
55 147 83.3 750 3600
37 104 78.6 500 2500
4ПФ225М 132 440 230 89.1 1500 3000 2.4
90 230 90 1000 4000
45 125 79 500 2500
4ПФ225Т 160 440 400 89.7 1500 3000 2.73
ПО 282 87 1000 4000
75 199 84 750 3000
50 142 77.6 500 2500
4ПФ250М 200 440 497 90.3 1500 3000 4.45
132 336 87 1000 3500
90 236 85.3 750 3000
4ПФ250Т 250 440 614 91 1500 3000 4.86
160 402 89 1000 3500
ПО 284 86.7 750 3000
75 203 82.2 500 2500
Дополнительные параметры электродвигателей могут быть ори-
ентировочно определены по выражениям:
( Р з^
0.5- -103
Н ГТ
«лв гор »------------------S Ом; L№ «(0.15 ч- 0.2)------В—, Гн,
7 pi г н Н
где р = 2.
Крупные электродвигатели постоянного тока серии 4П
Двигатели 4П с высотами оси 355 и 450 мм предназначены для
эксплуатации в крупных металлорежущих станках, различного рода ме-
ханизмов металлургического производства в условиях работы с часты-
ми пусками, остановками, реверсами, с резкими набросами и перемен-
ным характером нагрузки. Двигатели рассчитаны на питание от тири-
сторных преобразователей, допустимый коэффициент пульсации тока
7 % и допустимая скорость изменения тока 100 • /н в секунду. Допусти-
мая перегрузка в течение 15 с при номинальной скорости вращения -
2.25 • /н, а при максимальной - 1.8 • /н. Отключающая перегрузка по то-
ку якоря 2.5-/н. Возбуждение двигателей независимое, 220 В при по-
97
следовательном включении катушек полюсов (число полюсов 2р = 4 ) и
ПО В при соединении катушек в две параллельные ветви. Двигатели
имеют принудительную вентиляцию от постороннего вентилятора, допус-
кают регулирование скорости вращения вниз и вверх от номинальной.
Технические данные крупных двигателей постоянного тока серии
4П приведены в табл. 5.10. Двигатели с высотой оси 355 мм могут изго-
тавливаться на напряжение 660 и 750 В, а с высотой оси 450 мм - на на-
пряжение 440, 750 и 930 В. На базе двигателей серии 4П изготавлива-
ются двигатели специального назначения.
Таблица 5.10
Технические данные электродвигателей серии 4П с высотами
оси вращения 355и 450 мм
Тип кВт В об МИН wmax > об мин П, %
4П-355-13-110-УЗ ПО 440 400 1400 85.5
4П-355-23-110-УЗ 315 1200 84.1
4П-355-33-110-УЗ 250 1000 82.6
4П-355-43-110-УЗ 200 750 80.3
4П-355-13-132-УЗ 132 440 450 2000 85.9
4П-355-23-132-УЗ 355 2000 84.6
4П-355-33-132-УЗ 280 1800 82.7
4П-355-43-132-УЗ 224 1500 80.9
4П-355-15-200-УЗ 200 440 630 2000 89
4П-355-25-200-УЗ 500 2000 87.8
4П-355-35-200-УЗ 400 1800 86.9
4П-355-45-200-УЗ 315 1500 85.4
4П-355-15-250-УЗ 250 440 800 2000 90.8
4П-355-25-250-УЗ 630 2000 90.1
4П-355-35-250-УЗ 500 1800 89.2
4П-355-45-250-УЗ 400 1500 88.1
4П-355-15-355-УЗ 355 440 1120 2000 92.2
4П-355-25-355-УЗ 900 2000 91.6
4П-355-35-355-УЗ 750 1800 91.2
4П-355-45-355-УЗ 600 1500 90.5
4П-450-16-500-УЗ 500 600 800 1800 92.8
4П-450-26-500-УЗ 500 1400 91.8
4П-450-36-500-УЗ 315 1000 90.1
4П-450-16-630-УЗ 630 600 1000 1800 93.8
4П-450-26-630-УЗ 630 1400 93.1
4П-450-36-630-УЗ 400 1000 91.7
4П-450-18-800-УЗ 800 600 1250 1800 94.4
4П-450-28-800-УЗ 800 1400 94
4П-450-3 8-800-УЗ 500 1000 93.1
98
5.6. Краново-металлургические двигатели
постоянного тока серии МП и ДП
Двигатели серии МП (см. табл. 5.11) и ДП (см. табл. 5.12) независи-
мого возбуждения, реверсивные предназначены для работы в регулируе-
мых электроприводах. Номинальное напряжение двигателей L/H = 220 В.
Двигатели серии МП изготавливаются закрытого исполнения с
естественным охлаждением для режима работы с ПВ = 25 %, а начи-
ная с типа МП-41 и мощнее изготавливаются также и защищенного ис-
полнения с независимой вентиляцией (продуваемые) для режима рабо-
ты с ПВ = 100 % [1]. При этом они могут работать длительно с номи-
нальной мощностью. Двигатели типа МП-82 А имеют только продувае-
мое исполнение.
Двигатели серии ДП изготавливаются закрытого исполнения с ес-
тественным охлаждением для режима работы ПВ = 25 % и защищенно-
го исполнения с независимой вентиляцией (продуваемые) для режима
работы с ПВ = 100 % [1].
Двигатели допускают:
регулирование скорости вниз от номинальной изменением на-
пряжения на якоре при номинальном потоке возбуждения;
регулирование скорости вращения вверх от номинальной в
диапазоне 1:2 ослаблением потока возбуждения.
Двигатели серии МП допускают повышение скорости вращения
до 2 - /7Н повышением напряжения на якоре.
В табл. 5.11 и 5.12 приняты следующие обозначения:
" Лр 4, пн Двн _ номинальные значения мощности, тока, скоро-
сти и тока возбуждения;
^Оя> ^дп> _ сопротивления обмоток якоря, дополнительных
полюсов и возбуждения;
N- число активных проводников якоря;
2а - число параллельных ветвей якоря;
WB - число витков обмотки возбуждения на полюс;
Фн - номинальный (полезный) магнитный поток на полюс;
" Jдв _ момент инерции двигателя.
Двигатели изготавливаются с числом полюсов 2р = 4. Катушки
обмотки возбуждения включены последовательно. Сопротивления об-
моток приведены для + 20 ° С .
99
Таблица 5.11
Краново-металлургические двигатели постоянного тока серии МП, L/H = 220 В
Тип кВт об/ / мин А /7макс ’ об/ / мин ^оя +-^ДП’ Ом N 2а ^ВН’ А Кв, Ом Фю Вб-10-3 Ав, кг • м2
МП-12 2.5 1300 14.2 3250 1.33 990 2 2270 0.525 329 4.57 0.05
МП-22 4.5 1100 26 3100 0.87 856 2 1750 0.955 168 6.09 0.155
МП-32 9 900 48 2600 0.348 642 2 1960 1.25 138 10.2 0.305
МП-41 12 685 64 2200 0.243 620 2 1720 1.75 91 14.1 0.775
МП-42 16 700 84 2100 0.168 492 2 1500 1.97 81 17.6 0.95
МП-51 23 600 120 2000 0.0845 420 2 1825 2.55 62 24.5 2.35
МП-52 33 650 168 2000 0.0495 278 2 1636 2.75 59 34.7 3.03
МП-62 46 580 231 1800 0.033 262 2 1750 2.93 55.5 41.2 5.5
МП-72 75 520 374 1600 0.0133 178 2 1490 4.07 40 68.7 14
МП-82 100 475 500 1470 0.01045 552 8 1450 4.55 35.8 97.0 25.3
МП-82А 130 600 640 1470 0.00585 432 8 1450 5.11 38.5 99.0 25.3
Таблица 5.12
Краново-металлургические двигатели постоянного тока серии ДП, L/H = 220 В
Тип Дн, кВт %, об/ / мин 4, А 77макс ’ об/ / мин Доя + Ддп ’ Ом N 2а ^ВН’ А Дв, Ом Фн, Вб-10-3 /дв, кг - м2
Тихоходное исполнение
ДП-12 3 1200 17.5 3300 1.43 990 2 1800 0.65 260 4.6 0.05
ДП-21 4.5 1050 26 3200 0.94 920 2 1650 1.24 128 5.8 0.125
ДП-22 6 ИЗО 33 3000 0.566 696 2 1480 1.18 130 7.4 0.155
ДП-31 8.5 870 47 2600 0.423 738 2 1700 1.42 107 8.8 0.3
ДП-32 12 790 65 2500 0.266 558 2 1470 1.6 94 13.2 0.425
ДП-41 16 710 85 2200 0.177 492 2 1480 2.2 70 17.0 0.8
ДП-42 21 660 ПО 2100 0.1155 372 2 1270 2.4 65 23 1.05
ДП-52 32 760 164 2100 0.0545 278 2 1320 2.6 58 33 1.87
ДП-62 46 625 233 1800 0.0332 222 2 1145 3.6 42 50 4.0
ДП-72 67 590 338 1600 0.0204 186 2 1140 4.3 36 75 8.25
ДП-82 95 500 470 1500 0.0117 552 8 1204 4.6 34.4 106 17.0
ДП-92 135 470 670 1500 0.00745 480 8 1100 6.3 24.4 150 32.5
Быстроходное исполнение
ДП-21 5.5 1460 31 3200 0.531 690 2 1650 1.24 128 5.8 0.125
ДП-22 8 1550 44 3000 0.322 522 2 1480 1.18 130 7.4 0.155
ДП-31 12 1410 64 2600 0.194 492 2 1700 1.42 107 8.8 0.3
ДП-32 16 1230 84 2500 0.125 372 2 1470 1.6 94 13.2 0.425
ДП-41 22 1160 114 2200 0.072 310 2 1480 2.2 70 17.0 0.8
ДП-42 29 1040 150 2100 0.051 246 2 1270 2.4 65 24.5 1.05
ДП-52 38 1020 193 2100 0.0315 210 2 1320 2.6 58 29.0 1.87
ДП-82А’ 112 650 560 1500 0.0121 432 8 1204 5.4 34.4 92 17.0
ДП-82А” 140 640 700 1500 0.0121 432 8 1204 5.4 34.4 92 17.0
Примечание к табл. 5.12: * - для закрытого исполнения; ** - для защищенного, продуваемого исполнения.
5.7. Краново-металлургические двигатели
постоянного тока серии Д
Двигатели серии Д независимого возбуждения, реверсивные
предназначены для специализированных кранов и вспомогательных ме-
таллургических механизмов с повторно-кратковременным режимом ра-
боты, большим числом включений и широким диапазоном регулирова-
ния скорости вращения [1, 2, 4].
Двигатели изготавливаются на номинальное напряжение
UH =220 В (см. табл. 5.13) и UH =440 В (см. табл. 5.14). Основное кон-
структивное исполнение двигателей - закрытое с естественным охлаж-
дением для часового режима работы (60 мин) и повторно-
кратковременного режима работы с ПВ = 40%. При снятых крышках
люков охлаждение возможно продуваемым воздухом, что обеспечивает
продолжительный режим работы с ПВ = 100% и мощностью часового
режима закрытого двигателя. Класс нагревостойкости изоляции Н, до-
пустимое превышение температуры обмоток 120°С, коллектора 110 ° С.
Допустимое число включений в час для тихоходных двигателей - 2000,
для быстроходных - 300. Длительность допустимой перегрузки по току
якоря 3 • 7Н - 30 с для двигателей Д-12 - Д-32 и 60 с - для двигателей
Д-41, Д-806-Д-818.
Двигатели допускают регулирование скорости вниз от номиналь-
ной изменением напряжения на якоре при полном потоке возбуждения
и вверх от номинальной в диапазоне 1:2 ослаблением потока возбуж-
дения. При ослабленном потоке возбуждения максимальный момент
двигателя Л/макс не должен превышать значения 0.8-Л/н при номи-
нальном напряжении двигателя 220 В и 0.64-Л/н при номинальном на-
пряжении 440 В.
Двигатели с номинальным напряжением 220 В допускают увели-
чение скорости вращения до 2 • пн путем повышения напряжения до
440 В при полном потоке возбуждения. В этом случае максимальный
момент двигателя не должен превышать значения 1.5 • Л/н.
При максимальной скорости вращения имакс ток двигателя не
должен превышать значения 0.7 -/н для тихоходного и 1.2 - /н для бы-
строходного исполнения.
102
В табл. 5.13 и 5.14 приняты те же обозначения, что и в табл. 5.11.
Двигатели изготавливаются с числом полюсов 2р = 4, обмотки полюсов
соединены в две группы и рассчитаны на напряжение ПО В при парал-
лельном включении и 220 В - при последовательном. Сопротивления
обмоток приведены для +20°C. В табл. 5.13 и 5.14 в верхней строке
приведены значения параметров для двигателей закрытого исполнения с
естественным охлаждением в кратковременном режиме работы (60 мин)
и защищенных с независимой вентиляцией в продолжительном режиме
работы (ПВ=100 %), в нижней строке - для двигателей закрытого ис-
полнения с естественным охлаждением при ПВ=40 %.
Универсальная характеристика намагничивания двигателей соот-
ветствует характеристике 1 на рис. 5.18. Значения номинального тока
возбуждения и номинального потока на полюс двигателей соответству-
ют значениям, приведенным в верхней строке соответствующих столб-
цов табл. 5.13 и 5.14.
На базе краново-металлургических двигателей изготавливаются
рольганговые двигатели серии ДПС и ДС и экскаваторные двигатели
серии ДПЭ и ДЭ.
Технические данные тихоходных двигателей для безредукторного
привода рольгангов типа ДПС и ДС приведены в табл. 5.15. Понижение
номинальной скорости рольганговых двигателей достигается тем, что
базовые двигатели с номинальным напряжением 440 В включаются на
220 Вив обмотке якоря увеличивается число витков. Это снижает тех-
нико-экономические показатели двигателей и делает их практически не
конкурентными с короткозамкнутыми асинхронными двигателями при
частотном регулировании.
Технические данные двигателей для привода экскаваторов типа
ДПЭ и ДЭ приведены в табл. 5.16. Электродвигатели применяются для
механизмов подъема, напора, поворота и передвижения одноковшовых
экскаваторов с емкостью ковша от 3 до 20 м3 (Э-2505, ЭКГ-4.6,
ЭКГ-8, ЭКГ-12.5, ЭШ-6/45). Двигатели серии ДПЭ, ранее применяв-
шиеся на экскаваторах, заменяются на более современные двигатели се-
рии ДЭ. Для экскаваторных двигателей в технических данных указыва-
ется два значения максимального допустимого момента (тока): значение
максимального момента при работе двигателя с напряжением более
0.25 • и значение максимального момента в режимах трогания или
стопорения, соответствующее работе двигателя с напряжением не более
0.25 • Un.
103
Таблица 5.13
Краново-металлургические двигатели постоянного тока серии Д, С/н = 220 В
Тип кВт WH’ об/ / мин 4, А /макс ’ об/ / мин ^оя +ДцП’ Ом Т/макс’ Нм /в, А RB, Ом Ф, Вб-10-3 /дв> кг • м2
Тихоходное исполнение
Д-12 2.5 1180 14.6 3600 1.13+0.05 54 1800 0.7 270 4.76 0.05
2.4 1230 14 57 0.65 4.6
Д-21 4.5 1030 26 3600 0.662+0.22 ИЗ 1790 1.2 136.4 5.84 0.125
3.6 1080 20.5 90 1.05 5.8
Д-22 6.0 1100 33 3600 0.37+0.191 137 1480 1.35 132 7.54 0.155
4.8 1150 26 108 1.18 7.41
Д-31 8.0 840 44 3600 0.332+0.111 245 1870 1.45 122 9.33 0.3
6.8 880 37 201 1.25 9.09
Д-32 12.0 770 65 3300 0.189+0.067 402 1600 1.7 100 13.5 0.425
9.5 800 51 319 1.49 13.3
Д-41 16.0 690 86 3000 0.106+0.051 598 1480 2.5 70 17.6 0.8
13.0 720 69.5 476 2.2 17.2
Д-806 22.0 650 116 2600 0.0675+0.04 872 1400 2.7 65 25.0 1.0
16.0 710 84 677 2.3 23.4
Д-808 37.0 575 192 2300 0.034+0.02 1655 1250 3.93 44.4 38.1 2.0
22.0 630 112 1295 3.4 35.8
Д-810 55.0 550 280 2200 0.0232+0.0115 2550 1500 3.9 46.2 47.6 3.6
29.0 600 148 1910 3.25 45.0
Д-812 75.0 515 380 1900 0.014+0.0076 3720 1350 5.3 34.4 57.1 7.0
38.0 565 192 2795 4.3 53.6
Окончание табл. 5.13
Тип Ли кВт об/ / мин А /7макс ’ об/ / мин /*оя + ^ДП ’ Ом ^макс’ Нм Ли, А *в> Ом Фн> Вб-10-3 /дв, кг • м2
Д-814 110.0 500 550 1700 0.0079+0.005 5680 1400 5.2 36 82.2 10.25
55.0 560 280 4270 4.25 75.2
Д-816 150.0 480 740 1600 0.0055+0.003 8040 1250 6.5 29 103.6 16.25
70.0 535 350 6030 5.2 95
Д-818 185.0 450 920 1500 0.0039+0.0027 10600 1210 8.0 22.2 111 22.5
83.0 470 415 7950 6.7 109
Быстроходное исполнение
Д-21 5.5 1440 31 3600 0.356+0.151 98 1790 1.2 136.4 5.9 0.125
4.4 1500 24.5 78 1.05 5.8
Д-22 8.0 1510 43.5 3600 0.202+0.108 137 1480 1.35 132 7.57 0.155
6.5 1570 34 108 1.18 7.43
Д-31 12.0 1360 64 3600 0.137+0.111 225 1870 1.45 122 8.34 0.3
9.5 1420 50.5 181 1.25 8.12
Д-32 18.0 1190 94 3300 0.086+0.036 382 1600 1.7 102 13.7 0.425
13.0 1240 68 304 1.49 13.4
Д-41 24.0 1100 124 3000 0.043+0.041 559 1480 2.5 70 18.1 0.8
17.5 1160 90.5 446 2.2 17.4
Д-806 32.0 1000 165 2600 0.031+0.016 823 1400 2.7 65 25.2 1.0
21.0 1060 110 643 2.3 24.2
Д-808 47.0 800 238 2300 0.0185+0.011 1510 1250 3.93 44.4 37.2 2.0
26.0 825 134 1175 3.4 36.8
Таблица 5.14
Краново-металлургические двигатели постоянного тока серии Д, £7Н = 440 В
106
Тип Дн, кВт об/ / мин А ??макс ’ об/ / мин ^ОЯ + -^ДП ’ Ом ^макс’ Н-м ^ВН’ А Яв, Ом Фн> Вб-10-3 Ав, кг - м2
Тихоходное исполнение
Д-21 4.0 1220 12 3600 2.4+1.14 68 1790 1.2 136.4 5.8 0.125
3.1 1300 9.5 54 1.05 5.6
Д-31 6.7 875 19 3600 1.75+0.5 157 1870 1.45 122 8.89 0.3
5.2 910 14.5 128 1.25 8.6
Д-41 15.0 710 40 3000 0.468+0.2 436 1480 2.5 70.0 17.2 0.8
12.5 720 34 348 2.2 17.2
Д-808 37.0 575 96 2300 0.136+0.074 1320 1250 3.93 44.4 38.6 2.0
22.0 630 56 1030 3.4 36.1
Д-810 55.0 560 141 2200 0.094+0.045 2010 1500 3.9 46.2 47.1 3.6
29.0 600 74 1510 3.25 45.2
Д-812 70.0 520 176 1900 0.065+0.03 2750 1350 5.3 34.4 57.2 7.0
36.0 570 92 2060 4.3 53.6
Д-814 110.0 500 274 1700 0.0325+0.018 4510 1400 5.2 36.0 81.0 10.25
55.0 560 138 3380 4.25 74.0
Д-816 150.0 490 370 1600 0.0219+0.0105 6320 1250 6.5 29.0 102.3 16.25
70.0 540 175 4760 5.2 94.8
Д-818 185.0 450 460 1500 0.016+0.0096 8480 1210 8.0 22.2 111.6 22.5
83.0 470 205 6380 6.7 109.0
Быстроходное исполнение
Д-22 7.0 1460 19.5 3600 1.2+0.448 98 1480 1.35 132.0 7.73 0.15
5.6 1550 15.5 78 1.18 7.45
Д-32 17.0 1190 45 3300 0.39+0.138 294 1600 1.7 102.0 13.8 0.425
12.0 1240 31.5 235 1.49 13.6
Д-806 32.0 1000 82 2600 0.129+0.068 657 1400 2.7 65.0 25.3 1.0
21.0 1060 55 510 2.3 24.3
Таблица 5.15
107
ехнические данные рольганговых двигателей
Тип двигателя Исполнение по способу охлаждения Режим работы н £ ад Ч v‘7 Z?H, об/мин «макс, об/мин Кратковременная перегрузка 1маКс, А Допустимое время перегрузки, с //«я, Ом о § < ИО 7 £ Ч1
ДП-32С Закрытое ПВ=100 % 5.5 220 30 1260 2600 120 30 0.39 0.034 1580 1.65 104 0.42
Продуваемое ПВ=100 % 3.5 ПО 45 225 90 0.085 0.036 1580 1.5 104
ДС-808 Закрытое 60 мин 10 220 60 180 1000 180 60 0.33 0.19 1250 3.93 96 2.0
Закрытое 60 мин 20 440 54 400 140
Закрытое ПВ=40 % 8 220 47 195 180
Закрытое ПВ=40 % 16 440 42 425 140
Продуваемое ПВ=100 % 10 220 60 180 180
Продуваемое ПВ=100 % 20 440 54 400 140
ДС-812 Закрытое 60 мин 17.0 220 106 115 750 320 60 0.233 0.096 1350 5.3 34.4 7.0
Закрытое 60 мин 35.0 440 93 270 250
Закрытое ПВ=40 % 13.5 220 80 130 320
Закрытое ПВ=40 % 28.0 440 74 290 250
Продуваемое ПВ=100 % 17.0 220 106 115 320
Продуваемое ПВ=100 % 35.0 440 93 270 250
ДС-816 Закрытое 60 мин 70.0 220 370 240 1200 1000 60 0.233 0.096 1350 5.3 34.4 16.25
Закрытое 60 мин 150.0 440 370 490 830
Закрытое ПВ=40 % 35.0 220 175 260 1000
Закрытое ПВ=40 % 70.0 440 175 540 830
Продуваемое ПВ=100 % 70.0 220 370 240 1000
Продуваемое ПВ=100 % 150.0 440 370 490 830
Таблица 5.16
Технические данные экскаваторных двигателей
Тип двигателя Исполнение по способу охлаждения Режим работы Я И Я v‘7 Z?H, об/мин «макс, об/мин Максимальный момент ТТмакс, И • м Максимальный момент при трогании, Н • м Ток/, А, соответствующий моменту
максимальному максимальному при трогании
ДПЭ-12 * Закрытое ПВ=25 % 3.6 110 42 1430 3600 64 74 125 140
ДПЭ(В)-52 Продуваемое ПВ=100% 54 395 150 1200 2200 1030 1225 380 460
Продуваемое ПВ=60% 50 305 180 900
Закрытое 45 мин 54 395 150 1200
ДПЭ(В)-52 Продуваемое ПВ=100% 60 305 220 1230 2200 932 ИЗО 470 570
Закрытое 60 мин 220 1230
ДЭ(В)-812 Продуваемое ПВ=80% 100 305 360 750 1900 2945 3290 900 1000
ДПВ-82А Продуваемое ПВ=75 % 190 270 760 740 1500 4610 5590 1550 1900
ДПЭ-82А Продуваемое ПВ=100% 140 440 350 610 1500 4660 5490 790 940
ДЭ-816 ** Продуваемое ПВ=75 % 220 440 540 750 1600 5690 6870 1250 1530
Продуваемое ПВ=100% 200 490 750
Продуваемое ПВ=100% 150 370 490 6330 7010 830 975
Закрытое 60 мин 370 480 7850 8830 1000 1125
Продуваемое ПВ=75 % 190 300 680 780 4610 5590 1350 1700
ДЭВ-816 Продуваемое ПВ=100% 150 220 480 740 1600 8040 8830 2120 2350
Окончание табл. 5.16
601
Тип двигателя И ч Напряжение возбуждения ив,в Ом о Б И Л, А ИО и Ч1
ДПЭ-12 * 110 110 0.18 0.072 2000 0.36 496 0.05
ДПЭ(В)-52 395 95 0.0355 0.0222 470 10.6 6.3 1.88
305
395
ДПЭ(В)-52 305 85 0.0355 0.0119 470 10.6 6.3 1.88
ДЭ(В)-812 305 85 0.014 0.0076 410 17.2 3.92 7.0
ДПВ-82А 270 85 0.0039 0.0032 380 19.5 3.58 17.0
ДПЭ-82А 440 85 0.0155 0.0115 380 19.5 3.58 17.0
ДЭ-816 ** 440 220 (ПО)*** 0.0219 0.0105 1250 6.5 29 16.25
85 0.0114 0.0053 350 22.4 2.92
300 85 0.0055 0.0035 350 22.4 2.92
ДЭВ-816 220 220(110) 0.0055 0.003 1250 6.5 29
Примечание к табл. 5.16: * - двигатель смешанного возбуждения (число витков последовательной обмотки 12.5, сопротивление
0.04 Ом ); ** - двигатели изготавливаются в двух вариантах исполнения обмоток якоря и возбуждения; *** - двигатели могут изго-
тавливаться со стабилизирующей обмоткой (число витков обмотки 2, сопротивление 0.0046 Ом)
5.8. Электрические машины постоянного тока для регулируемых
электроприводов основных механизмов экскаваторов
Электрические машины постоянного тока, несмотря на свою об-
ратимость, конкретно предназначены для работы двигателем или гене-
ратором и имеют различные основные характеристики. Так, по своим
номинальным данным двигатели предназначены для реверсирования и
регулирования скорости, а генераторы - для одного направления вра-
щения с постоянной скоростью. Имеются и некоторые конструктивные
отличия, например, в отличие от генераторов, в двигателях не применя-
ется сдвиг щеток с нейтрали и противокомпаундная обмотка, обеспечи-
вается более прочное крепление обмотки якоря, необходимое для регу-
лирования скорости выше номинальной.
Двигатели и генераторы имеют независимое возбуждение. Все
машины имеют дополнительные полюса, а при мощности в сотни кило-
ватт и выше применяется компенсационная обмотка. В компенсирован-
ных машинах реакция якоря компенсирована и при установке щеток на
геометрической нейтрали характеристика холостого хода Е = f(F) ос-
тается неизменной и при работе под нагрузкой.
Генераторы могут иметь слабую последовательную обмотку как
подмагничивающую, так и размагничивающую. Размагничивающая
(противокомпаундная) обмотка применяется в компенсированных гене-
раторах типов ГПЭ и ПЭ с целью предотвращения самовозбуждения
машины [7]. Подмагничивающая последовательная обмотка применяет-
ся в некомпенсированных генераторах типа П72 для повышения жест-
кости его внешних характеристик. Для генераторов собственных нужд
применяется параллельное возбуждение.
Экскаваторные машины имеют принудительную вентиляцию или
естественное охлаждение. Класс изоляции обмоток и коллектора F.
Допустимые нагрузки машин разделяются на длительно и кратко-
временно допустимые. Длительно допустимая нагрузка ограничена по
условиям нагрева машины, а кратковременно допустимая - по условиям
коммутации.
В паспортных данных машин указаны номинальные параметры,
при которых в машине выделяются номинальные потери энергии. При
паспортном режиме работы машины - длительном, повторно-
кратковременном с соответствующей продолжительностью включения
ПВ или кратковременном с соответствующим временем работы и тем-
пературе охлаждающего воздуха + 40° С - номинальные потери вызы-
вают нагрев машины до рабочей температуры данного класса изоляции
обмоток и коллектора.
по
Перегрузочная способность данного класса электрических машин
лежит в пределах 2 -е- 2.5. При регулировании скорости выше номиналь-
ной перегрузочная способность дополнительно уменьшается в связи с
ухудшением условий коммутации.
Технические параметры экскаваторных двигателей и генераторов
приведены в табл. 5.17, 5.18 и 5.19 [2, 3, 5, 6, 7]. В табл. 5.17. приняты те
же основные обозначения, что и в табл. 5.11. Сопротивление обмотки
возбуждения электрических машин приводится при последовательном
включении двух секций, состоящих из последовательно соединенных
катушек одноименных полюсов.
Таблица 5.17
Современные электрические машины постоянного тока
для экскаваторов
Тип Р*, кВт В "н/ /"шах ’ об мин ТдВ, кг - м2
МПЭ 90-1000 У1 90 370 1000 5.5
МПЭ 200-750 У1 200 370 750 15
МПВЭ 200-750 У2 200 370 750 1 15
ГПЭ 220-1000 У2 220 380 1000 генератор
МПВЭ 220-600 У2 220 290 600 16.5
МПЭ 230-1000 У1 230 440 1000 16.6
МПЭ 350-900 У2 350 440 900/1500 16.6
ГПЭ 350-1000 У2 350 400 1000 генератор
МПВЭ 400-400 УЗ-М 400 440 400 38
МПВЭ 400-32 УХЛЗ 400 440 32 2900
ГПЭ 450-1000 У2 450 750 1000 генератор
МПЭ 450-900 У2-М 500 440 1000/1250 30
МПВЭ 400-900 У2-М 500 440 1000 35
МПЭ 450-800 УХЛ2 560 440 375/1000 52
МПЭ 500-500 УХЛЗ 560 440 500/1000 40
МПВЭ 450-29 УЗ-М 600 440 32 3540
МПЭ 600-32 УЗ 600 440 32 3670
МПЭ 800-800 УЗ-М 800 440 800/1200 170
ГПЭ 800-1000 У2-М 800 900 1000 генератор
МПЭ 1000-630 УХЛЗ 1000 600 630/1000 134
МПЭ 1120-630 УЗ 1120 600 630/1000 134
ГПЭ 1250-1000 У2 1250 900 1000 генератор
ГПЭ 1700-1000 УЗ-М 1700 900 1000 генератор
ГПЭ 2500-750 УХЛЗ 2500 1200 750 генератор
ш
Таблица 5.18
Технические данные экскаваторных двигателей
Параметры Тип двигателя
ДПЭ-52 ДПВ-52 МПЭ90 -1000 ДЭ-812 ДЭВ-812 ДПЭ-82А ДЭ-816
Номинальная мощность Рн, кВт 54 60 90 90 100 120 100 140 150
Номинальное напряжение Un, В 395 305 370 305 305 440 220
Номинальный ток /н, А 150 220 265 325 360 430 360 350 740
Номинальная скорость г н /мин 1200 1230 1000 750 750 610 490
Максимальная скорость «макс, °/^ин 2100 2100 - 1900 1900 1500
Максимальный ток 7макс, А 2.5-7Н 2-5-4 3.2-4 1000 1000 2-4
Ток стопорения /стоп, А 1200 1200 2.5-7Н
Ток отключения /откл, А 3.5-7Н
Число полюсов 2р 4 4 4 4 4 4 4
Напряжение возбуждения 7/в, В 95 85 79 85 85 85 220
Номинальный ток возбуждения /вн, А 15.2 11.5 13.5 9.3 16.2 17.2 19.5 6.5
Сопротивление обмоток при 15°С, Ом: - якоря 7?оя, мОм; - дополнительных полюсов 7?дп, мОм; - компенсационной обмотки 7?к0, мОм; - обмотки возбуждения /?в, Ом 33.0 20.5 6.3 19.0 12.5 26.22 12.0 6.34 14.0 9.0 4.76 14.0 9.0 4.76 15.5 11.5 5.5 3.0
Число витков обмотки возбуждения на полюс 461 460 460
2 Момент инерции 7ДВ, кг - м 2.0 1.87 5.5 9.2 9.2 17.0 25.2
Продолжение табл. 5,18
Параметры Тип двигателя
ДЭВ-816 ДПЭ-82 ДПВ-82А ДЭ-816 МПВЭ 200-750 МПЭ 200-750 ПЭВ 143- 7КЭ ДЭ-818 МПЭ 350-900
Номинальная мощность Рн, кВт 150 175 190 200 200 220 270 350
Номинальное напряжение UH, В 220 460 270 440 370 283 375 440
Номинальный ток /„, А 740 410 760 490 585 1040 800 853
Номинальная скорость /?„, г н /мин 490 740 740 750 750 460 450 900
Максимальная скорость «макс, °/^ин 1500 1500 1500
Максимальный ток 7макс, А 2.2-7Н 2-7н 2.5-7Н 2-7н 2.5-7Н
Ток стопорения 7СТОП, А 3-/н 2.5-7Н 2.5-7Н
Ток отключения 70ткл, А 2.75-7Н 2.75-7Н
Число полюсов 2р 4 4 4 4 4 4 4
Напряжение возбуждения иъ, В 85 220 85 85 85 87 ПО 93.8
Номинальный ток возбуждения 7ВН, А 22.4 6.5 19.5 19.5 22.4 31.5 17.8 23.4 25
Сопротивление обмоток при 15° С, Ом: - якоря 7?оя, мОм; - дополнительных полюсов 7?дп, мОм; - компенсационной обмотки 7?к0, мОм; - обмотки возбуждения 7?в, Ом 5.5 3.0 21.9 16.6 3.6 3.2 11.4 5.3 2.92 13.67 6.0 2.06 6.2 L.19 3.45 3.9 3.4 9.84 2.58 4.82 2.8
Число витков обмотки возбуждения на полюс Wt> 350 230 531
2 Момент инерции ,7ДВ. кг - м 25.2 17.0 17.0 25.2 15.0 32.2 46.0 16.5
Продолжение табл. 5,18
Параметры Т ип двигателя
МПЭ 450-900-1 МПВЭ 450-29 МПЭ 500-500 МПВЭ 450-900-М МПС 640-700
Номинальная мощность Ри, кВт 450 500 450 600 500 560 500 640 630
Номинальное напряжение 77н, В 440 370 440 440 440 600
Номинальный ток /н, А 1090 1210 1470 1210 1370 1210 ИЗО 1120
Номинальная скорость г н /мин 900 1000 29 32 500 1000 700 750
Максимальная скорость «макс, °/^ин 1100 1250 1000 1250 1000
Максимальный ток 7макс, А 2-7н 2-7н 2.5-7Н 2.5-7Н 2.5-7Н
Ток стопорения 7СТОП, А 2.75-7Н 2.5-7Н
Ток отключения 70ткл, А 2.75-7Н 2.75-7Н 2.75 • 7Н 2.75 • 7Н
Число полюсов 2р 10 4 4 4
Напряжение возбуждения 77в, В ПО 154 220 ПО 210
Номинальный ток возбуждения 7ВН, А 22.1 23 50 22 17.5 17 13
Сопротивление обмоток при 15° С, Ом: - якоря 7?оя, мОм; - дополнительных полюсов 7?дп, мОм; - компенсационной обмотки 7?к0, мОм; - обмотки возбуждения /?в, Ом 5.5 1.3 4.43 5.0 1.57 3.02 16.0 5.86 10.76 6.43 1.98 3.28 5 7.29 ^>5.69 5 5.4 1.55 2.64 3.68 7.3 1.22 5.8 9.2
Число витков обмотки возбуждения на полюс 680 339 467
2 Момент инерции ,7ДВ, кг - м 30.0 3250 3540 40.0 30.0 40.0
Окончание табл. 5.18
Параметры Тип двигателя
ПЭ 162-6К мпэ 800-800 МПЭ 1000-630 МПВ 1000-32 мпэ 1120-630 МПЭ 2500-260
Номинальная мощность Рн, кВт 710 800 1000 1000 1120 2550
Номинальное напряжение 77н, В 375 440 600 460 600 930
Номинальный ток 7Н, А 2020 1940 1760 2520 1980 2920
Номинальная скорость г н /мин 750 800 630 32 1000 260
Максимальная скорость «макс, °/^ин 1200 1000 64 1200 400
Максимальный ток 7макс, А 2.5-/н 2-5-4 2.5- 4 2-5-4 2-5-4
Ток стопорения 7СТОП, А 2.75-7Н 2.75 4 2.75-4 2.75-7Н
Ток отключения 70ткл, А 2.75 -7Н
Число полюсов 2р 8 Г 6 6 10 6 10
Напряжение возбуждения 11ъ, В ПО 176 136 270 193 141 129
Номинальный ток возбуждения 7ВН, А 34 78 39 99 in 39 48
Сопротивление обмоток при 15° С, Ом:
-якоря 7?оя, мОм; 1.38 2.99 3.7 8.8 3.94 4.23
- дополнительных полюсов 7?дп, мОм; 0.79 0.685 1.03 4.5 1.02 1.3
- компенсационной обмотки 7?к0, мОм; 1.31 2.1 1.53 3.4 2.39 2.78
- обмотки возбуждения 7?р, Ом 2.68
Число витков обмотки возбуждения на полюс 232 226
2 Момент инерции ,7ДВ, кг - м 202.0 170 134 7500 134 3250
Таблица 5.19
Технические данные экскаваторных генераторов
Параметры Тип генератора
П81 ПЭМ 400М П102 гпэ 13/14 4ГПЭМ 125-1/1 пш ПЭМ 2000М ГПЭ 220-1000
Номинальная мощность Рн, кВт 27 50 110 120 125 145 192 220
Номинальное напряжение Un, В 460 375 460 610 330 460 451 380
Номинальный ток /н, А 58.5 133 239 197 379 315 425 579
Номинальная скорость w„, г н /мин 1450 1480 1450 1480 1000 1450 1480 1000
Максимальный ток при 77н, А 2-7н 2-7н 2-7н 2-7н
Максимальный ток при 0.25 • 77н, А 2.25 • 7Н 2.25-7Н 2.25-7Н 2.5-7Н
Ток отключения 70ткл, А
Число полюсов 2р 4 4 4 4 4 4 4 4
Напряжение возбуждения UE, В 20.8 26 75 27.6 44.6
Номинальный ток возбуждения 7ВН, А 2.45 10 7 11 24.28 5.8 12.8 54.5
Сопротивление обмоток при 15° С, Ом: - якоря 7?оя, мОм; 462 63.5 39 55.5 12.6 25.7 12.15
- дополнительных полюсов 7?дп, мОм; 155 18.48 13.2 16.1 3.76 10.5 44
- компенсационной обмотки 7?к0, мОм; - - - - - - - -
- противокомпаундной 7?пк, мОм; - - - - - - - -
- обмотки возбуждения /?п, Ом 51.5 2.76 32.9 2.89 2.52 21.5 2.43 0.61
Число витков обмотки возбуждения на полюс 1032 287 850 374 780 300 132
Номинальный магнитный поток на полюс Ф„, мВб 137 19.4 370 30.8 370 50.2
Число параллельных ветвей якоря, 2а
Число активных проводников якоря, N
Продолжение табл. 5,19
Параметры Т ип генератора
ПЭ 141-4К-1 ПЭМ 141-4К 4ГПЭМ 300-4/1 4ГПЭМ 300-1/2 ГПЭ 315-1000
Номинальная мощность Рп, кВт 225 225 250 250 300 315
Номинальное напряжение 77н, В 460 600 630 630 630 630
Номинальный ток 7Н, А 490 375 397 397 477 500
Номинальная скорость w„, 1 н /мин 1000 1000 1000 1000 1000 1000
Максимальный ток при 77н, А 2 • Ун 2 - Ун 2 - Ун 2- ^н 2 • Ун
Максимальный ток при 0.25 • 77н, А 2.25-7Н 2.25 •/„ п 2.25 • 7Н 2.5 ’ -^н 2.25-7Н
Ток отключения 70ткл, А 2.6-Ун 2.6.7Н 2.6.7Н 2.75
Число полюсов 2р 4 4 4 4 4
Напряжение возбуждения , В 30.5 35.4 84.6
Номинальный ток возбуждения 7ВН, А 15.9 13.6 12.3 12.5 17.7 36.6 25.8
Сопротивление обмоток при 15° С, Ом:
- якоря , мОм; 14.1 32.6 32.6 33.5 35.5 25.3
- дополнительных полюсов /?дп, мОм; 1.07 5.64 5.65 5.4 5.73 5.6 5.45
- компенсационной обмотки 7?к0, мОм; 12.7 12.7 12.7 13.9 14.8 13.5 1.65
- противокомпаундной /?пк, мОм; - - - - 0.34
- обмотки возбуждения 7?в, Ом 4.16 5.4 5.71 3.84 4.16 1.87 3.14
Число витков обмотки возбуждения на полюс WE 410 420 420 360 360 296
Номинальный магнитный поток на полюс ФТ1, мВб 62 55 58 66.4 58.6 63.9
Число параллельных ветвей якоря, 2а 4 4 2 4
Число активных проводников якоря, N 232 171 171 312
Продолжение табл. 5,19
Параметры Тип генератора
гпэ 450-1000 ПЭМ 151-8К ПЭ 151- 5К-2 2ПЭ 151-5К 4ГПЭМ 600-2/2 4ГПЭМ 600-1/1 ГПЭ 630-1000 ГПЭ 800-1000
Номинальная мощность Ри, кВт 450 500 520 560 600 630 800
Номинальное напряжение 7/н, В 750 560 750 750 750 750 900
Номинальный ток /н, А 600 895 694 747 800 840 889
Номинальная скорость w„, г н /мин 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000
Максимальный ток при £7Н, А 2 • 7Н 2 • 7Н 2 • 7Н 2- ^н 2 • 7Н 2 -7Н
Максимальный ток при 0.25 • 77н, А 2.5-/н 2.4-7Н 2.4-7Н 2.5 2.5-7Н 2.5-7Н
Ток отключения 70ткл, А 2.6-7Н 2.6-7Н 2.75
Число полюсов 2р 4 4 4 6 6 6 6
Напряжение возбуждения UE, В 46.6 38.5 48 100 93.4 52.3 49.2
Номинальный ток возбуждения /вн, А 53.5 29 29 29 28 58.7 28.9 72
Сопротивление обмоток при 15° С, Ом:
- якоря 7?оя, мОм; 7.5 12.2 13.6 13.6 12.7
- дополнительных полюсов 7?дп, мОм; 1.63 1.97 1.93 1.93 2.14 2.06
- компенсационной обмотки 7?к0, мОм; 5.16 6.82 6.9 6.85 7.02 7.05
- противокомпаундной 7?пк, мОм; - - - - 0.2 -
- обмотки возбуждения /?в, Ом 0.65 0.9216 1.66 2.818 2.73 0.73 2.68 0.51
Число витков обмотки возбуждения на полюс WE 154 300 300 300 300 248 102
Номинальный магнитный поток на полюс ФТ1, мВб 57.8 66.5 65.8 66.9 62.7
Число параллельных ветвей якоря, 2а 6
Число активных проводников якоря, N 374
Продолжение табл. 5.19
Параметры Т ип генератора
ПЭ 171-7К ГПЭ 85/36-6К 2 ГПЭ 85/36-6К 4 ГПЭ 1000-2/2 ПЭ 172-12К ГПЭ 1250-1000
Номинальная мощность , кВт 950 1000 1000 1000 1250 1250
Номинальное напряжение Uw, В 500 900 900 900 500 930
Номинальный ток 7Н, А 1900 1100 1110 1110 1900 1344
Номинальная скорость п„, °б/ г н /мин 1000 1000 1000 1000 1000 1000
Максимальный ток при 77н, А 2 -7Н 2 -7Н 2 • 7Н 2 • 7Н 2 • 7Н
Максимальный ток при 0.25 • 77н, А 2.25 •/„ п 2-5-/н 2.5-7Н 2.25-7Н 2.25-7Н
Ток отключения 70ткл, А 2.75-7„ IT 2.75-7„ И
Число полюсов 2р 8 4 6 6 6 6
Напряжение возбуждения , В ПО 86.9 40.7
Номинальный ток возбуждения 7ВН, А 12.5 28 28 11.8 12.5 38.9
Сопротивление обмоток при 15° С, Ом:
- якоря , мОм; 2.29 8.25 8.5 3.1 9.3
- дополнительных полюсов 7?дп, мОм; 0.7 1.85 2.0 0.57 1.53
- компенсационной обмотки 7?к0, мОм; 1.23 4.65 5.46 1.71 6.5
- противокомпаундной 7?пк, мОм; - - - - - 0.171
- обмотки возбуждения 7?в, Ом 5.76 2.38 2.5 6.28 1.89
Число витков обмотки возбуждения на полюс WE 336 250 250 420 230
Номинальный магнитный поток на полюс ФТ1, мВ б 69.5 100.6 85.8 83.6 78.4
Число параллельных ветвей якоря, 2а 16 12 6
Число активных проводников якоря, N 444 469 369
Окончание табл. 5.19
Параметры Т ип генератора
4ГПЭМ 1250-1/1 ПЭ 174-7К ГПЭ 1700-1000 ГПЭ 2500-750 ГПЭ 2700-600
Номинальная мощность , кВт 1250 1600 1700 2500 2700
Номинальное напряжение Uw, В 930 750 900 1200 930
Номинальный ток 7Н, А 1344 2133 1890 2083 2920
Номинальная скорость п„, °б/ г н /мин 1000 1000 1000 750 600
Максимальный ток при 77н, А 2 -7Н 2 • 7Н
Максимальный ток при 0.25 • 77н, А 2.5-7Н
Ток отключения 70ткл, А 2.75-7„ IT 2.75-7„ И
Число полюсов 2р 6 8 6 6 6
Напряжение возбуждения , В 133 100 88 177 НО 167
Номинальный ток возбуждения 7ВН, А 48 29.7 31 33.25 66.5 37
Сопротивление обмоток при 15° С, Ом:
- якоря Rq% , мОм; 9.3 2.25 2.94 4.97 2.7
- дополнительных полюсов 7?дп, мОм; 1.52 0.39 0.441 0.745 0.45
- компенсационной обмотки 7?к0, мОм; 5.0 1.21 1.9 3.279 1.67
- противокомпаундной 7?пк, мОм; 0.173 - - 0.101 -
- обмотки возбуждения 7?в, Ом 2.12 2.16 2.0 4.14 1.044 3.24
Число витков обмотки возбуждения на полюс WE 160 170 310 153 270
Номинальный магнитный поток на полюс ФТ1, мВ б 78.2 103.5 L94.1 222.0 319.7
Число параллельных ветвей якоря, 2а
Число активных проводников якоря, N
Примечание к табл. 5.19: Значения постоянной времени обмотки
возбуждения Тв генератора и эквивалентной постоянной времени цепи
обмотки возбуждения 7 ЦВ с учетом вихревых токов для ГПЭ-220-1000:
7В=1.87 с, 7ЦВ=2.25 с; доя ГПЭ-450-LOOO: 7В=2.73 с, 7ЦВ=3.28 с; доя
ГПЭ-800-1000: 7 =1.9 с, 7 =2.29 с.
D 7 Цо
5.9. Электрические машины постоянного тока
большой мощности и специального назначения
Крупные машины постоянного тока серий МП, П2 являются ма-
шинами единичного производства, используются в электроприводах
прокатных станов, крупных шагающих экскаваторов, шахтных подъем-
ников. На основе крупных двигателей выпускаются двигатели, отве-
чающие специальным требованиям. В общем случае это двигатели,
предназначенные для питания от генераторов постоянного тока (систе-
ма Г-Д) и тиристорных преобразователей (система ТП-Д) с повышен-
ным числом фаз (тив = 12). В последнем случае изоляция обмоток якор-
ной цепи и коллектора должна быть рассчитана на амплитудное значе-
ние напряжения вентильной обмотки трансформатора. Допустимая ве-
личина пульсаций тока якоря двигателей лежит в пределах 2 7 %. Ста-
нина двигателей шихтованная. Двигатели допускают регулирование
скорости вращения вниз от номинальной изменением напряжения на
якоре и вверх от номинальной до максимальной скорости ослаблением
потока (в пределах 2-е-2.5). Устойчивость работы на малых скоростях
вращения обеспечивается САУ электропривода. Допустимая рабочая
перегрузка длительностью не более 15 с (1.8-е-2.25)-7Н (обычно 2-/н),
отключающая перегрузка - (2.25 -е- 2.5) • /н. Специальные двигатели для
уменьшения момента инерции могут иметь двухъякорную конструк-
цию. Двигатели можно разделить на две группы: тихоходные, скорость
об об
вращения которых 30 -е-150--, и быстроходные - 150-е-1250-.
мин мин
Генераторы постоянного тока предназначены для питания мощ-
ных двигателей главных приводов прокатных станов, основных меха-
низмов экскаваторов. Генераторы допускают рабочую перегрузку
2.5 • 7Н и отключающую 2.75 • /н
Технические параметры двигателей большой мощности и единич-
ного производства серии П2 и МП [3] приведены в табл. 5.20, 5.21, 5.22,
прокатных двигателей и генераторов постоянного тока [3, 8] в
121
табл. 5.23, 5.24, 5.25, двигателей для шахтных подъемных машин [3] в
табл. 5.26.
Таблица 5.20
Технические данные двигателей постоянного тока
большой мощности серии П2 18-26 габаритов
Тип двигателя кВт В А "н/ /"шах об мин кН- м JflBxlO3, 2 кг • м П, %
реверсивные
П2-630-215-86 3150 930 3650 90/150 334.25 13.63 92.5
П2-630-216-8С 3150 3680 71/125 423.7 16.68 91.7
ПВ2-630-217-8К 3150 3730 56/100 537.2 19.5 91.1
ПВ2-630-217-14К 7100 8075 125/150 542.4 20.05 94.3
П2-800-217-8С 3150 3710 56/100 537.2 19.6 91.1
П2-800-217-14С 7100 8075 125/150 542.4 20.05 94.3
П2-800-218-8С 3150 3750 45/80 668.5 22.4 90.1
П2-800-218-14С 7100 8130 90/125 753.4 22.85 93.7
П2-800-227-8С 4000 4710 50/100 764 29.8 90.9
П2-800-227-14С 8000 9080 100/125 764 30.25 94.4
П2-800-228-8С 4000 4830 40/80 955 38.5 89.3
П2-800-228-14С 8000 9130 80/125 955 39 93.7
П2-800-237-8С 4500 5300 45/90 955 43.8 90.9
П2-800-237-14С 9000 10200 90/100 955 47 94.5
П2-1000-23 8-8С 4500 5350 36/71 1193.7 53.8 89.8
П2-1000-238-14С 9000 10200 71/100 1210.6 57 94.0
П2-1000-247-8С 4500 5280 40/80 1074.4 63 90.8
П2-1000-247-14С 10000 11380 80/90 1193.7 63.5 94.5
П2-1000-248-8С 4500 5360 32/63 1343 80.25 89.9
П2-1000-248-14С 10000 11450 63/90 1515.9 83.45 93.7
П2-800-253-8С 5000 5720 90/125 530.5 52.5 93.7
П2-800-255-8С 5000 5740 63/100 758 60 93.2
П2-1000-257-8С 5600 6600 36/71 1485.5 82.3 90.7
П2-1000-257-14С 12500 14200 71/90 1681.3 85.8 94.3
П2-18/70-0.315 315 440 925 36 83.6 1.2 78.2
П2-21/90-4 4000 750 5700 100/250 382 12.5 93.2
П2-23/85-7.1 7100 930 8120 100/180 678 32.2 94
П2-23/106-7.1 7100 630 8200 80/125 847.6 38.8 94.3
П2-23/170-8 8000 630 9250 50/80 1528 64 93.4
П2-24/71-6.3 6300 825 8050 160/315 378 — 95
П2-25/130-9 9000 930 10200 63/120 1364 77.5 94.8
П2-26/150-10 1000 930 11350 50/100 1910 121.2 94.7
нереверсивные
П2-630-201-5С 1600 930 1855 250/500 61.1 3.75 93.3
П2-630-202-8С 3150 3565 400/600 75.2 4.07 94.8
122
Окончание табл. 5.20
Тип двигателя Р», кВт ин, В 4, А «н/ / wmax об мин кН- м JABxlO3, кг • м2 П, %
П2-630-203-5С 1600 930 1865 160/500 95.5 4.95 92.4
П2-630-212-НС 5000 5640 400/500 119.4 7.33 95.3
П2-630-213-6С 2500 2860 160/315 149.2 9 93.9
П2-630-214-6С 2500 2870 125/315 191 9.85 93.3
П2-630-241-8С 4000 4570 160/320 238.8 30 94
П2-630-243-8С 4000 4600 100/260 382 37.8 93.4
Таблица 5.21
Технические данные двигателей постоянного тока
большой мощности серии МП
Тип двигателя Р», кВт В А "н/ / wmax об мин кН - м 7двх103, 2 кг • м П, %
МП4000-32 4000 930 4780 32/80 1193.8 60 90
МП6300-63 6300 930 7170 63/80 955 42.5 94
МП6300-40 6300 930 7370 40/80 1504 85 91.9
МП9000-63 9000 750 8960 50/80 1719 60 93.7
МП12500-63 12500 930 14150 63/90 1895 125 95
МШООО-315 1000 440 2480 315/800 30.3 0.45 93.6
МП5600-300 5600 930 6325 300/400 178.3 16 95.2
МП7100-125 7100 930 8000 125/250 542.4 42.5 95.4
2МП2000-315 2 х 1000 440 2 х 2480 315/800 2x30.3 0.91 93.6
3 МПЗ000-315 3 х 1000 440 3 х 2480 315/800 3x30.3 1.4 93.3
2МП3200-300 2 х 1600 465 2 х 3660 300/500 2x50.9 2.5 93.9
2МП11200-300 2 х 5600 930 2 х 6325 300/500 2x178.3 27.5 95.2
2МП14200-200 2x7100 930 2 х 7985 200/400 2x339 60 95.6
2МП14200-125 2x7100 930 2 х 8000 125/250 2x542 95.0 95.4
2МП14200-50 2 х 6300 930 2 х 7280 50/100 2 х 1203 212.5 92.8
Таблица 5.22
Технические данные двигателей постоянного тока
единичного производства
Тип двигателя Р^ кВт Пн, В "н wmax ^ДВ’ кг • м2
об мин
ММПС 90-32 УЗ 90 440 32 200
МНВ 132-450 УЗ 132 440 450 2000 12.9
МПС 220-515 УЗ 220 220 515 7.7
МПВС 250-1100 УЗ 250 600 1100 2500 13.6
123
Окончание табл. 5.22
Тип двигателя кВт В "н wmax Л1.В’ 2 КГ • м
об мин
МПВ 500-850 УЗ 500 440 850 1000 35
МП 630-63 УЗ 630 440 63 90 1350
МПВ 675-350 УЗ 675 420 350 875 160
МП 700-130 ТЗ 700 600 130 680
МП 1000-90 УЗ 630 440 63 90 1650
г 630 600 90 150 1650
1000 600 315 1650
МПК 1400-315 УЗ 1400 600 315 550
МПС 1600-630 УЗ 1600 750 630 1100 500
МПС 1600-500 УЗ 1600 750 500 1000 585
МП 1600-400 УЗ 1600 700 400 1000 650
МПВ 1600-50 УЗ 1600 750 50 60 8700
2МП 2000-315 УЗ 2x1000 440 315 800 910
МПС 2000-450 УХЛ4 2000 750 450 500 1010
МП 2000-60 УЗ 2000 930 60 20500
МП 2800-32 УЗ 2800 750 32 51000
МПС 3000-100 УЗ 3000 930 100 230 18000
МПС 3200-410 УЗ 3200 930 410 515 4600
МПС 3750-330 УЗ 3750 930 330 600 4700
МПС 4000-500 УЗ-С 4000 750 500 600 4500
МПС 4000-500 УЗ 4000 930 500
МП 4200-40 УЗ 4200 930 40 80 57000
МП 4200-400 УЗ 4200 930 400 12000
МП 4500-320 УЗ 4500 750 320 540 12000
МП 5000-50 УЗ 5000 930 50 50000
МПС 6300-340 УЗ 6300 750 340 500 18400
МПС 6300-32 УЗ 6300 930 32 80 115000
МП 8000-300 УЗ 8000 930 300 450 22000
6000 930 550 22000
МП 9000-100 УЗ 9000 930 100 78000
7000 930 220 78000
МП 9000-63 УЗ 9000 930 63 90 65000
МП 12500-63 УЗ 12500 900 63 80 115000
МП 14000-63 УЗ 14000 930 63 90 128000
124
Таблица 5.23
Технические данные тихоходных прокатных двигателей
Тип двигателя Р», кВт В ПК п max об мин 4, А Л4, кН- м 4iax 4 Число пар полюсов р Число активных проводников якоря N Число параллельных ветвей якоря 2а
МП ]1500-63 11500 930 63 80 11700 1745 1154 2,5 2.2 11 1221 44
ПП 91000-67 10000 1000 67 90 10550 1422 1059 2,5 L75 8 1080 32
2МП ]1000-70 2x4500 800 65 НО 6000 2x664,1 2x392.4 2,5 2 7 1029 28
МП 12000-65 8840 900 65 90 10350 1300 937 2,5 11 1287 44
МП 9000-60 6900 780 50 80 9450 1324 824 2,5 Z5 9 1215 36
МП ]1000-65 6800 830 60 90 8650 1079 721 2,5 2 9 1215 36
2ПБК 250/145 2x3300 530 50 80 5650 632 394 2.5 6 954 24
2П22 125-9к 2x3300 630 60 120 5680 525 253 2,5 2 6 954 24
МП 8000-65 6500 750 53 80 9300 1169 775 2.25 9 1215 35
МП 7500-60 5520 900 60 120 6600 878 439 2.5 2 9 1395 35
МП 7300-70 5350 900 70 НО 6300 731 465 2.5 2 7 1029 28
ПБК 250/145 4560 865 70 120 5700 633 363 2,25 1.7 6 954 24
ПП 4100-50Т 4100 865 50 90 5100 785 436 2,72 2.25 8 840 16
МП 3500-30 2580 900 30 50 3250 819 440 2.5 ~Г 9 1395 18
ПВ-21 100-9к 2300 900 75 120 2765 294 183 2.5 5 645 10
МП 1200-150 884 750 150 350 1280 55,9 26.8 2.5 4 580 8
125
126
МП 1200-150 ПВ-21 100-9к МП 3500-30 ПП 4100-50Т ПБК 250/145 МП 7300-70 МП 7500-60 МП 8000-65 2П22 125-9к 2ПБК 250/145 МП 11000-65 МП 9000-60 МП 12000-65 2МП 11000-70 ПП 91000-67 МП 11500-63 Тип двигателя
14.45 8.77 10.7 3.48 ТО £ м 2.64 1.58 2.89 2.63 1.57 н-» L) 12.8 0.129 р ОС обмотки якоря мОм С опротивление при +15°С
3.02 I9I р Н-1 1.41 О £ им р ^3 0.78 0.41 0.584 0.708 р р й 4^- 990 98£’О О м дополнительных полюсов
5.35 U1 ЧО 00 2.43 2.21 1.44 1.55 160 2.01 2.16 0.985 960 0.488 ъ. 1.05 990 компенсационной обмотки
0.518 0.152 0.344 0.1605 66Г0 89Г0 0.247 0.247 0.206 0.135 0.232 0.295 0.387 0.158 р О ОС 0.269 главных полюсов Ом
ьо О 332 380 й 427 U1 о о й 400 356 494 480 й ОС 'Л 427 632 1—* А.ИОМ, А Возбуждение
<! О О О О 1— 'Л ьо 40 ьо — О О О 05 ОС 40 90.5 о О
28.67 52.3 69.6 58.4 73.6 84.9 72.57 79.5 05 ьо 74.1 77.64 ос 72.1 81.1 78.4 77.88 Поток одного полюса Вб-10'2
72.5 64.5 77.5 52.5 79.5 73.5 77.5 67.5 79.5 79.5 67.5 67.5 58.5 73.5 67.5 55.5 Якорь Витков на полюс
4С U1 й 4|- U1 40 40 4^- 40 05 О 40 U1 ОС Главный полюс
2.375 14.5 67.5 46.25 33.75 42.5 68.75 ОС о 05 О 67.5 й 40 О 112.5 ОС 92.5 ЬО U1 Момент инерции J, т-м2
чо ьо 92.2 88.5 92.9 93.6 94.3 40 ьо 93.7 92.1 40 ьо 94.5 93.2 94.8 93.15 94.8 95.5 П, %
Окончание табл. 5.23
Таблица 5.24
Технические данные быстроходных прокатных двигателей
Тип двигателя Р», кВт В max об мин 4, А кН - м 4iax 4 Число пар полюсов р Число активных проводников якоря N Число параллельных ветвей якоря 2а
2МП 12600-110 2x5700 825 100 240 7300 544,4 255 2.5 2 9
2МП 12600-190 2x5700 825 175 350 7300 311 155 2,5 2 9 369 18
МП 6800-110 5000 825 100 240 6410 434 198 2,5 1.75 9 1170 36
МП 6800-175 5000 825 175 330 6410 273 145 2.5 1.75 9 1170 36
2П25/85-4 2x4000 930 63 125 4510 608 306 2.5 9 1215 18
2П25/62-4 2x4000 930 80 160 4580 478 238 2,5 2.3 9 1215 18
2П2800/ 800 2x2800 1000 300 500 2960 89,3 53.5 2 4 708 16
2П6500/ 260 2x2400 750 260 500 3400 88 48.7 2 5
2МП 6500-330 2x2400 750 300 600 3400 69,3 38.2 2 5 675 20
ПБК215/ 55 3500 825 275/ /420 550 4500 122/ /79,6 46.5 2 1.6 5 645 20
2670 3450
П21-70- 15к 3300 785 200/ /400 250 4440 15.8/ /7,9 20.5 1.7 5 645 20
5400 1000 5670
П20-60-7к 1800 690 170/ /350 265 2800 101 47.8 2 4 708 16
2820 1000
МП 5700-320 4200 825 320/ /500 530 5450 125.5/ /80 64.7 2/ /1,75 1.5 7 819 28
3600 4740
МП 2000-500 1470 1200 750 500/ /1000 1100 2100 1720 28/ /14 10.4 17 1.5 3 351 12
МП 1100-620 740 500 750 620/ /1400 1050 13.8/ /5,04 3 2,5 ~2 3 276 6
1600 710
МПС 300- 1250Т 300 440 1250 2500 750 23 1L5 1.75 2 150
127
128
МПС 300- 1250Т МП 1100620 МП 2000-500 МП 5700320 П20-60- 7к П21-70- 15к ПБК215/ 55 2МП 6500330 2П6500/ 260 2П2800/ 800 2П25/62-4 2П25/854 МП 6800175 МП 6800110 2МП 12600190 2МП 12600110 Тип двигателя
О© М р р 1.38 'Л 1.85 1.93 О 3.99 3.42 3.88 1.26 bs 1.18 1.57 обмотки якоря мОм С опротивление при +15°С
м р Os 0.182 р Os 0.308 0.304 0.31 0.486 р bs 0.782 1.02 р 0.36 0.261 р U1 U1 дополнительных полюсов
4.45 р NJ м 0.85 р 1.28 1.44 0© 0© р 00 2.58 2.95 660 0J 0.664 0.92 компенсационной обмотки
19.3 6.15 р 7.95 1.77 1.875 3.27 40 5.57 2.22 0.282 0.282 190 0.83 0.576 9180 главных полюсов Ом
м 22.5 уэ 76.5 81.8 ОС 49.5 й 69.5 2х 155 Ьр о * ОС 40 1—» 0© О А.ИОМ, А Возбуждение
Os Os 1—» U1 220 220 220 220 220 288 ю 1—» 220 о U1 о 220 ьо U1 О
О© 15.05 29.5 22.16 32.75 35.4 27.1 11.4 29.4 27.4 27.4 34.6 40 45.3 29.4 50.85 Поток одного полюса Вб-10'2
37.5 04 58.5 58.5 88.5 64.5 64.5 67.5 67.5 88.5 67.5 67.5 61.5 61.5 20.5 20.5 Якорь Витков на полюс
730 350 310 Os О о U1 40 Os 294 294 200 О U1 ьо О О О О Главный полюс
0.0338 0.1375 0.875 О 5.25 11.75 0© ъ. 0© 9.25 9.35 46.25 56.25 27.5 37.5 25.425 41.975 Момент инерции J, т-м2
94.3 93.1 чо U1 94.3 94.5 94.5 94.6 93.4 94.6 94.3 94.75 93.9 П, %
Окончание табл. 5.24
129
МП250/1000Т ооот-ок-эим I | Ш-500-1000 | П172-12К | П19-25-12К | П20-45-12К | ГП3500-500А | П21-30-17К | Ш5000-375 | ПБК215/40 | ГП5700-375 I Ш6000-375 92Е-0098Ш I Тип двигателя
3.58 05 'Л U0 1 2-73 | 3.83 ьэ U0 р 00 1 1415 1 1-26 I 0.665 | 0.72 обмотки якоря мОм Сопротивление при +15°С
р th 1—* о 40 р th | 0.38 | 0.56 | 0.35 8910 | 1 0-17 68Г0 | |8Г0| 0.21 О □4 дополнительных полюсов
м м ио к) U0 40 м 00 00 1 0-75 | 0.62 р 00 00 | 0.85 1-125 О 04 компенсационной обмотки
1 13-8 1 И-7 1 5.31 | 0.718 | 0.625 | 0.238 | 0.625 р | 0.263 | 0.168 I 0.514 О th главных полюсов О 2
12.5 05 Ь\ 1 И-5 1 17-2 | 80.5 00 00 40 U0 н-‘ О О 00 Lh н-‘ 00 ио о о I 132.4 м о о Ai.IIOM, А
О н— М М О О О н- U0 о н-» О н- 05 н-» О 05 Lh — О Ui U0 дв.ном, В
р th 1 Ю-4 1 6.72 40 th | 9.64 1 20.5 1 19.3 1 14-6 1 21.2 1 19-8 1 21.2 25.4 1 17,3 Поток одного полюса Вб-10'2
55.5 ьэ ЧО 1 40.5 | 161.5 1 67.5 1 67.5 1 67.5 00 о 1 52,5 00 о | 58.5 I 64.4 | 55.5 Якорь Витков на полюс
О о Lh 05 О Lh О О ьэ 40 о bJ уо 00 Lh ЬЭ О О ио о 00 О Главный полюс
0.22 1 0-12 1 1-32 р 1 25,9 05 | 29.8 о Lh О Момент инерции J, т-м2
92.4 40 ио 40 U0 1 93,6 | | 93.7 | 40 Lh | 94.4 | | 94.2 | | 93.3 | 1 94,1 | 40 Lh 40 40 U1 П,%
I МП250/1000Т МПС-540-1000 ГП-500-1000 П172-12К П19-25-12К П20-45-12К ГП 3500-500А П21-30-17К д Uh О о о ио Lh ПБК215/40 ГП 5700-375 ГП 6000-375 Д 00 f^h о о ио f^h Тип двигателя Таблица 5.25 Технические данные генераторов постоянного тока
м Lh о ио U0 о 05 о о 00 о Lh О ьо Lh О о ио Lh о о 3600 Lh о о о 4930 f^h о о 6000 00 f^h о о Xi Я?
м ио о U0 U0 о ио U0 о ьэ о 05 U0 о 40 О о 40 О о 05 ио о Ch О 00 05 f^h 40 О о О о о 40 о о W вЯ
о о о о о о о о о Ch о Ch о 500/425 Lh о о 500/425 ио Lh U1 о о оо f^h U0 '^h U0 f^h 2 К д «Н, об
I 1085 о о о ио о о 2070 2780 2780 3890 Lh о о 6670 4650 6320 6000 9450 £> Я?'1
bJ th N th м м м th м th м Lh м th м th м f^h м f^h th я"1 §
t-J м ио U0 4^- 4^- Lh Lh 40 f^h '^h 40 Число пар полюсов р
t-J м м 05 U0 U0 05 40 Lh О Lh О 05 Lh 00 о о 40 Lh 00 о о 00 40 05 '^h 40 40 ^О Число активных проводников якоря N
00 4^ 05 ьо н- 05 н- 05 bJ о ио о U0 05 ио о 00 О ио 05 Число параллельных ветвей якоря 2а
Таблица 5.26
Технические данные двигателей постоянного тока П2Ш 21 и 25-го
габаритов для электропривода шахтно-подъемных машин
= 20-7 I =225-1
max • 2н’2откл. 'н
Тип двигателя Р^ кВт В 4, А кН - м WH’ об МИН П, % *^ДВ’ т- м2
П2Ш-630-213-4К УХЛ4 1600 930 1930 215 71 88.4 8.8
П2Ш-1000-213-4К УХЛ4 1945 89 9
П2Ш-630-214-4К УХЛ4 1955 273 56 87.5 9.3
П2Ш-1000-214-4К УХЛ4 1945 88 9.5
П2Ш-630-214-7К УХЛ4 3150 3630 240 125 92.9 10.0
П2Ш-1000-214-7К УХЛ4 3640 93.6 10.18
П2Ш-630-215-4К УХЛ4 1600 1990 382 40 85.7 12.7
П2Ш-1000-215-4К УХЛ4 2000 86.8 12.95
П2Ш-630-215-7К УХЛ4 3150 3650 334 90 92.6 13.4
П2Ш-1000-215-7К УХЛ4 3650 93 13.65
П2Ш-630-216-7К УХЛ4 3670 424 71 91.7 16.0
П2Ш-1000-216-7К УХЛ4 3680 92.4 16.25
П2Ш-800-253-7К УХЛ4 5000 5730 530 90 93.4 49.0
П2Ш-800-255-7К УХЛ4 5755 758 63 93.0 57.5
П2Ш-800-256-7К УХЛ4 5790 955 50 92.3 61.5
На базе серий электрических машин постоянного тока общего на-
значения выпускаются двигатели специального назначения с требуемы-
ми техническими характеристиками и для специальных условий экс-
плуатации: крановые и металлургические (подразделы 5.6 и 5.7), экска-
ваторные (подраздел 5.8), для буровых установок и др. Технические па-
раметры некоторых из специальных двигателей приведены в
табл. 5.27, 5.28.
Таблица 5.27
Двигателей постоянного тока для электропривода буровых установок
Тип двигателя Р*, кВт В "н wmax 7дв, 2 т-м
об мин
4ПП-355-630 УХЛЗ 630 800 1100 1500 18
4ПБ-450-750 УХЛЗ 750 650 1300 45
4ПП-450-280 М2 1000 1000 1250 41
4ПС-450-750 УХЛ2 750 1000 1500 34
4ПС-450-1000 УХЛ2 1000/800 1000 1500 41
4ПМ-450-7100 М2 710 1000 1500 34
4ПМ-450-1000 ОМ2 1000/800 1000 1500 41
ДРБ-5000 Ml 500 440 1000 2000 30
130
| П2Ш800-253-7К П2-21/33-3.15 | 2МП2000-315 р о 1 4ПС-450-1000 111 II 1 С С /СП /1ТГ | 4ПП-450-280М2-1 | МПБ90-1000 Тип двигателя П2Ш800 -253-7К П2-21/33 -3.15 2МП2000- 315 П2-800 -177-844 ДНИ 55/50 -4К н— О О о 4ПС-450 4ПП-450 -280М2-1 МПБ90 -1000 Тип двигателя
U1 о о о 3150 2х 1000 1120 1—1 о о о 1—1 о о о 1—‘ о о о 40 О Рп, кВт
| 3.22 3.17 р н-» и.ч-z, 11.75 14 р О 0 н- | 7.59 | 44.5 обмотки якоря мОм Сопротивление при +15° С 40 U) о 40 U) О 2х 440 О о 00 о о 00 о о 00 о о С 5 ик, В
4.97 0.662 О 1.U1 2.19 * W L) м дополнительных ПОЛЮСОВ IS 315 500 315 800 4^ I ю о о О 1 о — — U1 о о о о о 1500 — о о о Lh О О О о о — О О О мин ^тах об
5730 3620 2460 1725 1320 1320 1320 to to £> яГ'*
1—i р 00 Ю О j.jj 5.14 4.78 1 5.25 1 компенсационной обмотки
95.6 019 53.5 9.56 40 Lh 04 9.56 980
О 00 00 2.35 м 2.56 4.39 4.39 00 М обмотки возбуждения О 2 I S и > ч»
ио м / 45.6 00 ио М го А.НОМ, А ю о 2.25 р 4/1 2.25 р о р О 2.25 N) О а?*4 s'4 й
м о о 40 В 2.25 р 4/1 2.75 р я*4 о*4 н S
40 О 40 О н- Ь 00 и О 4£ J ьо 0 04 0 4^ М 04 й Число витков обмотки возбуждения на полюс Wb
00 <1 4^ uj 4^- to to to Число пар полюсов р
о & 00 О и.ьдэт- 0.311 0.1336 Л 1СЛ/1 | 0.1336 1 .О i Номинальный магнитный поток на полюс Фн, Вб
5 о ио — Число активных проводников якоря N
49000 | 5125 1150 | 0? о н - н- Н-‘ 04 Момент инерции J, кг-м2 04 1—1 00 О'. 4^ to to to Число параллельных ветвей якоря 2а
Таблица 5.28
Технические параметры специальных электрических двигателей
5.10. Высокомоментные электродвигатели постоянного тока
с цилиндрическим якорем
Высокомоментные электродвигатели постоянного тока предна-
значены для следяще-регулируемых транзисторных и тиристорных
электроприводов механизмов подач металлообрабатывающих станков и
промышленных роботов с числовым программным управлением [4].
Электродвигатели имеют возбуждение от постоянных магнитов, выпол-
няются со встроенными (или пристроенными) тормозом, тахогенерато-
ром и датчиком пути. Исполнение двигателей закрытое с естественным
охлаждением. Двигатели серии ПБВ и 2ПБВ имеют встроенный темпе-
ратурный датчик. Конструктивно двигатели имеют фланцевое исполне-
ние и допускают эксплуатацию при любом положении в пространстве.
Допустимая перегрузка двигателей зависит от скорости вращения и
длительности работы на ней. Двигатели обеспечивают регулирование
скорости вращения вплоть до максимальной изменением напряжения на
якоре. Устойчивость на малых скоростях вращения (порядка
об
0.1 ---) обеспечивается САУ электропривода,
мин
Электродвигатели серии 2ПБВ в заторможенном состоянии долж-
ны выдерживать в течение 1 мин ток 1.5 и в течение 1 с ток, соот-
ветствующий значению максимального момента. Класс изоляции обмо-
ток двигателей серии ПБВ и 2ПБВ Н.
В табл. 5.29-5.32 приведены технические параметры электродви-
гателей серий ДК1, ДПУ, ПБВ и 2ПБВ, а на рис 5.7-5.17 зависимости
допустимой длительной нагрузки и кратковременной перегрузки двига-
телей типа ПБВ и 2ПБВ от скорости вращения.
Таблица 5.29
Технические данные электродвигателей серии ДК1
Параметры Тип электродвигателя
ДК1-1.7 ДК1-2.3 ДК1-3.5 ДК1-5.2
Номинальный момент , Н • м 1.7 2.3 3.5 5.2
Номинальная скорость , °v 1 н /мин 1000 1000 1000 1000
Номинальная мощность Рн, Вт 0.18 0.24 0.37 0.55
Номинальное напряжение t/H, В 36 48 65 НО
Номинальный ток / „, А 8 7.5 7.5 6.5
Максимальная скорость вращения в длительном режиме «макс, °^^ин 2000 2000 2000 2000
132
Окончание табл. 5.29
Параметры Тип электродвигателя
ДК1-1.7 ДК1-2.3 ДК1-3.5 ДК1-5.2
Кратность максимального момента (не более) в диапазоне скоростей, °/^ин Он-500 500^-1000 1000 н-2000 7 7 7 7 7 5 7 5 3 7 5 3
Сопротивление обмотки якоря /?дв при + 20° С, Ом 0.75 0.95 1.15 2.1
Индуктивность обмотки якоря Лдв, мГн 1.88 2.7 4.02 11.1
Момент инерции двигателя JnR х 10-3, кг - м2 1.6 2.05 2.45 3.5
Тахогенератор ТГ1-0.03-2
Преобразователь пути ПМБ-1
Тормоз ЭТДВ12УЗ
Постоянная времени нагрева, мин 45 50 60 60
Примечание к табл. 5.29: * - без тормоза, тахогенератора и датчика положения.
Таблица 5.30
Технические данные цилиндрических электродвигателей серии ДПУ
Параметры Тип электродвигателя
ДОУ87-75 ДОУ127-220 ДПУ127-450
Номинальный момент М,,, Н • м 0.7 2.1 4.3
Номинальная скорость вращения z?H, °^^ин 1000
Номинальная мощность Рн, Вт 75 220 450
Номинальное напряжение 7/н, В 23 30 57
Номинальный ток /н, А 4.5 11 И
Максимальная скорость вращения в дли- тельном режиме «макс, 2000
Кратность максимального тока 4.5 9 9
Максимальный момент АТ макс, Н • м 3.0 15 30
Сопротивление обмотки якоря при /?дв +20° С, Ом 0.8 0.36 0.54
Индуктивность обмотки якоря £да, мГн 1.9 1.6 2.7
Момент инерции двигателя ./nR х10 3, кг-м2 2.1 2.8 4.9
Тахогенератор ТП80-20-0.2
133
Окончание табл. 5.30
Параметры Тип электродвигателя
ДОУ87-75 ДОУ127-220 ДОУ127-450
Преобразователь пути — LTSa-llc Подключается через мультипликатор 7М = 5
Постоянная времени нагрева, мин 15 50 55
Примечание к табл. 5.30: * - без тормоза, тахогенератора и датчика положения.
Таблица 5.31
Технические данные электродвигателей серии ПБВ
Параметры Тип электродвигателя ПБВ
100М 100L 112S 112М 112L
Номинальная мощность Рн, кВт 0.75 1.10 1.10 1.10 1.10
Номинальное напряжение (7Н, В 52 56 44 47 50
Номинальный ток /н, А 18 24 31.5 29 28
Номинальный момент Л7Н, Н • м 7.16 10.5 14 17.5 21.0
Номинальная скорость вращения п об/ н’ /мин 1000 1000 750 600 500
Макс, скорость вращения в дли- тельном режиме 7?макс, °^^ин 2000 2000 2000 2000 2000
Длительный вращающий момент в горячем заторможенном со- стоянии ATjq , Н•м 8.2 12 17.5 22 29
Длительный момент при скоро- сти вращения 7?макс, Н • м 6.8 8.6 12 15 14
Максимальный момент при пус- ке, Нм 70 100 130 170 210
Сопротивление обмотки якоря Адв при +15°С , Ом 0.222 0.139 0.109 0.123 0.144
Индуктивность обмотки якоря £дв, мГн 1.18 0.8 0.732 0.898 1.102
Вс Постоянная ЭДС, , и элек- рад Нм тромагнитного момента, 0.43 0.42 0.487 0.583 0.81
Момент инерции двигателя, т 2 * Эдв, кг-м 0.01 0.013 0.035 0.042 0.049
Тахогенератор ТС - 1М
Преобразователь типа ПМБ -1 (см. табл. 5.43)
Тормоз - удерживающий момент, Н • м 8 этдв 20
Температурный датчик СТ14- 1А
134
Окончание табл. 5.31
Параметры Тип электродвигателя ПБВ ПС №
132М 132L 160М 160L 160S 160М
Номинальная мощность Рн, кВт 2.20 3.0 4.0 5.50 7.50 11.0
Номинальное напряжение t/H ,В 53 70 66 78.5 56 82
Номинальный ток /н, А 50 50 78.5 90 182 180
Номинальный момент М„, Н-м 35 47.7 76.4 105.0
Номинальная скорость вращения п об/ н ’ /мин 600 600 500 500 500 600
Макс, скорость вращения в дли- тельном режиме /?макс, °%ин 2000 2000 1000 1000 1000 1000
Длительный вращающий мо- мент в горячем заторможенном СОСТОЯНИИ М jq , Н • м 47 62 84 НО
Длительный момент при скоро- сти вращения «макс, Н • м 16 21 60 82
Максимальный момент при пуске, Н-м 350 470 490 510 490 510
Сопротивление обмотки якоря Rm при +15° С , Ом 0.0574 0.0707 0.0317 0.0343
Индуктивность обмотки якоря £дв, мГн 0.422 0.554 0.337 0.407
В-с Постоянная ЭДС, , и элек- рад Н-м тромагнитного момента, 0.735 1.00 1.127 1.347
Момент инерции двигателя, т 2 * Эдв, кг-м 0.188 0.238 0.242 0.298
Тахогенератор ТС - 1М
Преобразователь ПМБ —1
Тормоз - удерживающий момент, Н - м этдв 63 160
Температурный датчик СТ14-1А
Примечание к табл. 5.31: * - без тормоза, тахогенератора и датчика положения.
135
Таблица 5.32
Технические данные электродвигателей серии 2ПБВ
Параметры Тип электродвигателя 2ПБВ
100М 100L 112S 112М 112L 132S
Длительный момент в горячем заторможенном состоянии Нм 7.5 11.0 15.0 18.5 22.0 37.0
Длительный ток в затормо- женном состоянии /jq , А 20 25 28 35 32 54
Максимальная скорость вра- щения в длительном режиме об ,?макс ’ мин 2500 2000 2000 2000 2000 2000
Напряжение при максималь- ной скорости вращения, В 117 94 ПО 138 172 147
Максимальный вращающий момент, Н-м 70 100 130 170 210 350
Сопротивление обмотки якоря Адв при +15° С , Ом 0.242 0.139 0.115 0.134 0.153 0.0535
Индуктивность обмотки якоря £дв, мГн 1.18 0.8 0.732 0.898 1.102 0.422
Вс Постоянная ЭДС, , и рад электромагнитного момента, Н-м А 0.41 0.41 0.48 0.62 0.8 0.65
Момент инерции двигателя, 7 2 Эдв,кг-м . без тормоза с тормозом 0.0094 0.0112 0.0130 0.0142 0.0340 0.0366 0.0420 0.0433 0.0560 0.0604 0.1740 0.1901
Тахогенератор типа ТП80 - 20 - 0.2
Датчик пути: BE-178 LTSa-11с Подключается через мультипликатор 7М = 5
Тормоз типа НЗТБ - II
Температурный датчик СТ14- 1А
136
Рис. 5.7. Электродвигатель ПБВ 100М: 1 - кривая длительно допусти-
мых моментов в режиме S1; 2 - кривая допустимых моментов при про-
должительности перегрузки не более 3 с; 3 кривая допустимых моментов
при продолжительности перегрузки не более 0.2 с
Рис. 5.8. Электродвигатель 2ПБВ 100М: 1 - кривая длительно допусти-
мых моментов в режиме 81; 2 кривая допустимых моментов при про-
должительности перегрузки не более 3 с; 3 кривая допустимых моментов
при продолжительности перегрузки не более 0.2 с
137
Рис. 5.9. Электродвигатели ПБВ 100L и 2ПБВ 100L: 1 - кривая дли-
тельно допустимых моментов в режиме S1; 2 - кривая допустимых мо-
ментов при продолжительности перегрузки не более 3 с; 3 кривая допус-
тимых моментов при продолжительности перегрузки не более 0.2 с
Рис. 5.10. Электродвигатели ПБВ 112S и 2ПБВ 112S: 1 - кривая дли-
тельно допустимых моментов в режиме S1; 2 - кривая допустимых мо-
ментов при продолжительности перегрузки не более 3 с; 3 кривая допус-
тимых моментов при продолжительности перегрузки не более 0.2 с
138
Рис. 5.11. Электродвигатели ПБВ 112М и 2ПБВ 112М: 1 - кривая дли-
тельно допустимых моментов в режиме S1; 2 - кривая допустимых мо-
ментов при продолжительности перегрузки не более 3 с; 3 кривая допус-
тимых моментов при продолжительности перегрузки не более 0.2 с
Рис. 5.12. Электродвигатели ПБВ 112L и 2ПБВ 112L: 1 кривая дли-
тельно допустимых моментов в режиме S1; 2 - кривая допустимых мо-
ментов при продолжительности перегрузки не более 3 с; 3 кривая допус-
тимых моментов при продолжительности перегрузки не более 0.2 с
139
об/
/ МИН
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
77
Рис. 5.13. Электродвигатель ПБВ 132М: 1 - кривая длительно допусти-
мых моментов в режиме S1; 2 - кривая допустимых моментов при про-
должительности перегрузки не более 3 с; 3 кривая допустимых моментов
при продолжительности перегрузки не более 0.2 с
Рис. 5.14. Электродвигатель ПБВ 132L: 1 - кривая длительно допусти-
мых моментов в режиме S1; 2 кривая допустимых моментов при про-
должительности перегрузки не более 3 с; 3 кривая допустимых моментов
при продолжительности перегрузки не более 0.2 с
140
Рис. 5.15. Электродвигатель 2ПБВ 132S: 1 - кривая длительно допус-
тимых моментов в режиме S1; 2 - кривая допустимых моментов при про-
должительности перегрузки не более 3 с; 3 кривая допустимых моментов
при продолжительности перегрузки не более 0.2 с
Рис. 5.16. Электродвигатели Р1БВ 160М, ПБВ 160L, ПФВ 160М: 1 - кри-
вая длительно допустимых моментов в режиме S1; 2 - кривая допустимых
моментов при продолжительности перегрузки не более 3 с; 3 - кривая допус-
тимых моментов при продолжительности перегрузки не более 0.2 с
141
Рис. 5.17. Электродвигатель ПФВ 160S: 1 - кривая длительно допус-
тимых моментов в режиме S1; 2 - кривая допустимых моментов при
продолжительности перегрузки не более 3 с; 3 - кривая допустимых мо-
ментов при продолжительности перегрузки не более 0.2 с
5.11. Характеристики намагничивания и холостого хода
электрических машин постоянного тока
В табл. 5.33 и 5.34 приведены характеристики намагничивания
Ф(/ ) или Ф(/в) и характеристики холостого хода E^^F) или Тхх(/В)
некоторых генераторов и двигателей, технические характеристики ко-
торых были представлены ранее. Характеристики сняты при работе ма-
шины в режиме генератора на холостом ходу и постоянной скорости
вращения п = ин.
Таблица 5.33
Характеристики холостого хода генераторов
4ГГ [ЭМ 1250-1
F, А-в 0 2792 4611 7000 9152 10375 13228 17657
Е,В 0 405 651 815 930 961.68 1023 1090
4ГПЭМ 600-2
F, А-в 0 2387 3475 5000 6790 7780 9905 13226
Е,В 0 375 525 640 750 776.7 825 870
142
Окончание табл. 5.33
4ГПЭМ 300-4
F, А-в 0 2200 3146 4200 5180 6000 7200 9500
Е,В 0 315 440 550 630 668.9 710 760
2ПЭ 151-5К-2
F, А-в 0 2355 3390 5000 6400 7120 9250 12100
Е,В 0 375 525 660 750 775 825 870
2ГПЭ 85/36-6] ЕС-2
F, А-в 0 2650 3770 5000 6560 7010 8890 10000
F,B 0 450 615 770 900 926.3 990 1040
ГПЭ 2500-750
F, А-в 0 3060 4590 6120 7650 8492 10190 13590
F,B 0 691 938 1080 1177 1226.6 1294 1398
Таблица 5.34
Характеристики намагничивания и холостого хода двигателей
ДЭ-816
F, А-в 0 2000 3000 4000 5000 6000 8000 10000 12000 14000
Ф, Вб 0 0.0365 0.056 0.071 0.0815 0.089 0.099 0.106 0.1095 0.1135
ДЭ-812
F, А-в 0 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 10000 12000 14000
Ф, Вб 0 0.035 0.047 0.055 0.06 0.065 0.069 0.071 0.075 0.078 0.081
МПЭ-450-900М
4, А 0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5
£ХХ,В 0 91 177.5 262 342 393 432 463 485 498
МПЭ-450-900-1
4, а 0 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 30
£ХХ,В 0 160 238 295 338 370 393 410 425 439 452
МПЭ-500-500М
4, а 0 2.5 4.6 6.5 9.0 17.5 20 26
Ахх,В 0 70 135 193 265 398 418 450
МПБ 90-1000
F, А-в 0 983 1474 1965.4 2456.7 2948 3439.4 3930.7 4422 4913.4 5896
4 в 0 117.2 171.9 223.8 281.2 317.6 350 378.9 401.6 418.8 445.3
4ПС-450-1000
4, а 0 5 10 15 20 25 26.3 30 35 40 45
Ахх,В 0 240 475 612 708 765 775 797 817 834 846
ДНИ 55/50-4К
4, А 0 5 10 15 19.4 20 25 30 35
АХХ,В 0 329 543 716 777 784 810 834 855
143
Если характеристика намагничивания или холостого хода элек-
трической машины не задана в технических данных, тогда можно вос-
пользоваться универсальными характеристиками, приведенными на
рис. 5.18. Универсальные характеристики построены в относительных
единицах. За базовые значения приняты номинальные значения ЭДС
генератора
^г.н. — ^Г.Н. + Л\н. ' ^г.гор + >
или двигателя
^ДВ.Н. — ^ДВ.Н. + AlB.H. ’ ^дв.гор +
где ДС/щ = 2 В, и соответствующие им значения потока возбуждения
Фн, номинальной намагничивающей силы FH и номинального тока
возбуждения /в н. Следует иметь в виду, что приводимое в технических
данных машины значение номинального тока возбуждения обычно не-
сколько больше значения, соответствующего номинальной ЭДС.
Рис. 5.18. Универсальные характеристики намагничивания
и холостого хода машин постоянного тока.
144
5.12. Технические параметры
пристраиваемых к электродвигателям устройств
Такими устройствами, которые встроены или по заказу могут
быть встроены в двигатель или при необходимости могут быть при-
строены к двигателю, являются датчики температуры, магнитоэлектри-
ческие тормоза, тахогенераторы и преобразователи угловых перемеще-
ний [4]. Технические параметры некоторых типов названных устройств
приведены в табл. 5.35. - 5.44.
Таблица 5.35
Технические параметры температурного датчика типа Сг Г14-1А
Наименование параметра Величина
Классификационная температура, °C 130
Сопротивление датчика при температуре на 5° С ниже классифика- ционной, Ом, не более 550
Сопротивление датчика при температуре на 5° С выше квалифика- ционной, Ом, не менее 1330
Таблица 5.36
Технические данные магнитоэлектрических тормозов типа ЭТДВ
Высота оси вращения Тип тормоза Момент тормоза, Н-м Напря- жение, В Рабочий ток, А Сопротив- ление об- мотки при 20°С, Ом Момент инерции, 2 кг - м
100 ЭТДВ12УЗ 6.3 24 0.6 25.3 0.24
100 ЭТДВ22УЗ 8 0.6 25.4 1.19
112 ЭТДВ32УЗ 20 1.1 14.2 1.3
132 ЭТДВ42УЗ 63 1.53 9.55 2.14
160 ЭТДВ42УЗ 63 1.53 9.55 2.14
160 ЭТДВ41УЗ 160 1.68 9.55
Таблица 5.37
Технические данные магнитоэлектрических тормозов типа НЗТБ11
Наименование параметра Обозначение типа
НЗТБ11-09 НЗТБП-П
Номинальное напряжение включения, В 24 24
Рабочий ток, А 0.8 1.6
Номинальный передаваемый момент, Н • м 10 25
Номинальный фиксирующий (безлюфтовый) момент, Н • м 5 12.5
Номинальная скорость вращения, 50 (3000) 25(1500)
145
Таблица 5.38
Технические данные тахогенераторов
Параметры Тип тахогенератора
ТП-80-20-02 ТГ1-0.03-2 ТС-1 ТС-1М ПТ-1 1 1 —< ТМГ-30
Крутизна характери- стики, 1X1 В/ / мин 20 30 33 20 153 76.7 33 57.5
Номинальная скорость вращения, °/^1ИН 3000 1000 3000 3000 1500 3000 3000 —
Максимальная скорость вращения, °/^1ИН 6000 2000 4000
Минимальная скорость вращения, °v 1 /мин 0.1
Погрешность, %, не более 0.2* 2.0 2.5 1.0
Коэффициент пульса- ций, %, не более см. табл. 5.39 см. табл. 5.39 2.5 5.0
Асимметрия (несим- метрия выходных ха- рактеристик при раз- ных направлениях вращения), %, не более 0.2 см. табл. 5.40 2.0 2.0
Изменение выходной ЭДС при переходе от холодного к нагретому’ состоянию, %, не более 0.02 на 1°С 0.035 на 1°С 0.077 на 1°С
Сопротивление на- грузки, кОм, не менее 10 1 2 4
Сопротивление обмотки якоря при + 20°С, Ом 140 200 140 123 34 66 15.3
Индуктивность обмот- ки якоря, Гн 0.1 0.1 0.6 0.3
Момент инерции яко- —4 2 ря, X 10 кг • м 0.3 4 9
Напряжение обмотки возбуждения, В Возбуждение от постоянных магнитов 55 55 -
Примечание к табл. 5.38: * - в интервале скорости (0.1 + 4000) °^ин •
146
Таблица 5.39
Коэффициент пульсации выходного напряжения тахогенераторов
типа ТС-1М и ТП80-20-0.2, %
Интервал скоростей относительно номинальной
14-0.1 0.14-0.01 0.014-0.001 менее 0.001
ТС-1М 2 3 5 10
ТП80-20-0.2 0.2 1.5 2.5 5
Таблица 5.40
Параметры выходного напряжения тахогенератора типа ТГ1-0.03-2
Наименование параметра Интервал скорости, 1 1 ’ /мин
1000 4-2000 100 4-1000 104-100 14-10 0.14-1
Нелинейность, %, не бо- лее 0.5 0.2 1.0 5 5
Асимметрия, %, не более 0.2 Н 0.2 2 5 5
Пульсации, %, к средне- му значению, не более 2 2 3 5 10
Таблица 5.41
Технические данные тахогенераторов типа ПТ для прокатных двигателей
Параметры Тип тахогенератора
ПТ-22 ПТ-32 ПТ-42
Номинальная ско- рость, z?„, °v 1 н /мин 800 1000 2400 200 600 1000 1200 100 200 400
Номинальное на- пряжение, С/ян, В 230
Номинальный ток якоря, /ян, А 0.2 0.2 0.5 0.1 0.5 0.1 0.25 0.5
Номинальное на- пряжение возбу- ждения, С7ВН, В 55
Номинальный ток возбуждения, /вн, А 0.35 0.5 1.0
Сопротивление, Ом: - обмотки якоря; - дополнительных полюсов; - обмотки возбу- ждения
48.8 29.4 4.7 216 21.4 7.37 4.8 380 78.7 17.7
21.9 12.9 2.48 — 9.7 4.22 2.56 — — —
127 94 41.6
Число пар полю- сов, 2р 4
Количество якор- ных зубцов 21 23 25
Количество кол- лекторных пластин 63 69 125
147
Окончание табл. 5.41
Характеристика выходного напряжения тахогенератора при изменении скорости вращения вниз от номинальной в диапазоне 1 : 4, но не менее 50 °/^ин
Отклонение на- пряжения от номи- нального, %, не бо- лее 20
Нелинейность вы- ходной характери- стики, %, не более ±1.0
Оборотные пульса- ции, %, не более 0.25
Полюсные пульса- ции, %, не более 0.5
Зубцовые пульса- ции, %, не более 1.4
Коллекторные пуль- сации, %, не более 0.6
Таблица 5.42
Технические данные резольвера типа LTSa-11с
Наименование параметра Величина
Номинальная рабочая частота питающего напряжения, кГц 2.5
Рабочий диапазон частот питающего напряжения, Гц 400 - 10000
Входное напряжение, В 12
Выходное напряжение, В 6
Коэффициент передачи 0.5
Мощность мВт 2.2
Погрешность при повороте на любой угол в пределах от 0° до 360°, у гл. мин не более 7
Активное сопротивление обмоток: статора, Ом ротора, Ом 41 17.3
Число полюсов 2
2 Момент инерции, кг • м
Таблица 5.43
Технические данные датчика пути (резольвера) типа ПМБ-1
Наименование параметра Величина
Напряжение питания, В (5 4-10) ±0.25
Частота питания, Гц 400 - 2500
Потребляемый ток, mA не более 10
Выходное напряжение при Ан > 10 кОм, В не менее 0.475
Погрешность в статическом режиме в 10 фиксированных положениях вала через 36° при Ан > 10 кОм, у гл. мин не более 3
148
Окончание табл. 5.43
Максимальная погрешность при любом положении вала в статическом режиме при 7?н > 10 кОм, у гл. мин не более 20
Число полюсов 10
Таблица 5.44
Технические данные фотоэлектрического измерительного
преобразователя типа ВЕ-178
Наименование параметра Величина
Количество выходных сигналов 6
Форма выходных сигналов Прямоугольная
Количество периодов выходных сигналов за один оборот вала (дискретность) 2500
Допустимая погрешность при повороте на любой угол в пределах от 0° до 360°, у гл. мин 5
Максимальная скорость вращения, °у/ин 2400
Список литературы к разделу 5
1. Вешеневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе.
Изд. 6-е исправленное. - М.: Энергия, 1977. - 432 с. (Приложения 4,
5 и 6).
2. Алексеев Ю.В., Рабинович А.А. Краново-металлургические и экска-
ваторные двигатели постоянного тока: Справочник. - М.: Энерго-
атомиздат, 1985. - 168 с.
3. Справочник по электрическим машинам: В 2 т. /Под общ. ред.
И.П. Копылова и Б.К. Клокова. Т.1. - М.: Энергоатомиздат, 1988. -
456 с. (ч.1; ч.2, раздел 6).
4. Справочник по электрическим машинам: В 2 т. /Под общ. ред.
И.П. Копылова и Б.К. Клокова. Т.2. - М.: Энергоатомиздат, 1989. -
688 с. (разделы 19-24).
5. Калашников Ю.Т., Горнов А.О., В.Н. Остриров и др. Системы элек-
тропривода и электрооборудования роторных экскаваторов. - М.:
Энергоатомиздат, 1988. - 312 с. (подраздел 2.1).
6. Носырев М.В., Карякин А.Л. Расчет и моделирование САУ главных
электроприводов одноковшовых экскаваторов: Учеб, пособие. -
Свердловск: Изд. СГИ им. В.В. Вахрушева, 1987. - 88 с.
7. Сотовский Б.И., Ярцев Г.М. и др. Современные карьерные экскавато-
ры: Изд. 2-е. -М.: Недра, 1971. - 480 с. (глава 7).
8. Справочник по автоматизированному электроприводу / Под ред.
В.А. Елисеева и А.В. Шинянского. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 616 с.
(раздел 15 и 17).
149
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. ВВЕДЕНИЕ В ПОНЯТИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА
ПОСТОЯННОГО ТОКА..................................... 3
Список литературы к разделу 1....................... 11
2. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА
В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОПРИВОДА........................... 12
2.1. Электрическая машина постоянного тока
независимого возбуждения......................... 12
2.2. Силовой канал электропривода с двигателем
постоянного тока независимого возбуждения......... 15
2.3. Двигатель постоянного тока независимого возбуждения . 17
2.3.1. Якорная цепь двигателя.................... 17
2.3.2. Цепь обмотки возбуждения двигателя........ 25
2.4. Генератор постоянного тока независимого возбуждения . 37
2.5. Силовая цепь системы Г-Д ...................... 41
2.6. Силовая цепь системы
преобразователь возбуждения - обмотка возбуждения ... 42
Заключение по разделу 2............................. 43
Список литературы к разделу 2....................... 44
3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА
ДЛЯ РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА.................... 45
3.1. Введение....................................... 45
3.2. Электрические машины постоянного тока серии 2П. 47
3.3. Электрические машины постоянного тока серии П2. 49
3.4. Электродвигатели постоянного тока серии 4П..... 50
3.5. Машины постоянного тока серии И................ 51
3.6. Специальные машины постоянного тока............ 51
3.7. Продукция заводов России....................... 51
Список литературы к разделу 3....................... 57
4. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
МАШИН И СИЛОВОЙ ЦЕПИ СИСТЕМЫ Г-Д.................... 58
Пример 4.1. Расчет параметров электродвигателя 2ПБ160МГ . 58
Пример 4.2. Расчет параметров электродвигателя МП9000-63 . 60
Пример 4.3. Расчет параметров генератора ГП9500-375. 62
Пример 4.4. Расчет параметров якорной цепи системы
генератор-двигатель..................... 63
Список литературы к разделу 4....................... 64
150
5. ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА
ДЛЯ РЕГУЛИРУЕМЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ...................64
5.1. Электродвигатели постоянного тока серии ПС(Т).. 64
5.2. Электродвигатели постоянного тока серии ПБС(Т). 67
5.3. Электродвигатели постоянного тока серии ПГТ.. 73
5.4. Электродвигатели постоянного тока серии 2П... 75
5.5. Электродвигатели постоянного тока серии 4П... 89
5.6. Краново-металлургические двигатели
постоянного тока серии МП и ДП.................... 99
5.7. Краново-металлургические двигатели
постоянного тока серии Д......................... 102
5.8. Электрические машины постоянного тока
для регулируемых электроприводов
основных механизмов экскаваторов..................110
5.9. Электрические машины постоянного тока
большой мощности и специального назначения....... 121
5.10. Высокомоментные электродвигатели
постоянного тока с цилиндрическим якорем......... 132
5.11. Характеристики намагничивания и холостого хода
электрических машин постоянного тока..............142
5.12. Технические параметры
пристраиваемых к электродвигателю устройств.......145
Список литературы к разделу 5.................... 149
151
Леонид Степанович Удут
Николай Вадимович Кояин
Ольга Павловна Мальцева
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ
АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
Часть 3
Электрические машины постоянного тока
в системах автоматизированного электропривода
Учебное пособие
Научный редактор
доктор технических наук, профессор Р.Ф. Бекишев
Редактор А. А. Цыганкова
I ISO 9001
R«gIsletsД
Подписано к печати 26.09. 2007. Формат 60x84/16.
Бумага «Классика».
Печать RISO. Усл.печ.л. 8,84. Уч.-изд.л. 8,00.
Заказ . Тираж 100 экз.
Томский политехнический университет
Система менеджмента качества
Томского политехнического университета
сертифицирована NATIONAL QUALITY ASSURANCE
по стандарту ISO 9001:2000
ИЗДАТЕЛЬСТВО Ж* ТПУ. 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30.