Тел. ОАО «Охрана Прогресс»
Установка Видеонаблюдения, Охранной и Пожарной сигнализации.
Звоните! Приедем быстро! Установим качественно! + гарантия 5 лет.
 
Установка технических средств охраны.
Тел. . Звоните!

Главная  Электрические машины 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116  117  118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152

кают реаетивная ЭДС и ЭДС вращения, наводимая потоком реакции якоря, магнитные силовые линии которого пронизывают замкнутые при коммутации секции. При движении коллектора в момент отхода пластины коллектора от замьпсающей данную секцию щетки происходит разрыв цепи (замкнутой секции), имеющей индуктивное сопротивление, и возникает искрение между сбегающим краем щетки и коллекторной пластиной. При неудовлетворительной коммутации искрение может быть значительным и может привести к местному повреждению коллектора, что в свою очередь ухудшает переходный контакт щетка-коллектор и усиливает искрение. Качество коммутации машины постоянного тока оценивается по интенсивности искрения на коллекторе (табл. 10.1).

Для улучшения коммутации во всех машинах постоянного тока, кроме машин малой мощности, устанавливают добавочные полюсы, МДС которых компенсирует МДС реакции якоря по поперечной оси машины, т. е. в зоне расположения коммутируемых секций. Кроме того, поток, создаваемый обмоткой добавочных полюсов, наводит в замкнутых при коммутации секциях ЭДС, несколько превышающую реактивную ЭДС секций и направленную ей навстречу. Коммутация машины при этих условиях становится прямолинейной или даже ускоренной. Напряжение под сбегающим краем щеток уменьшается до весьма малых значений и искрение под щетками становится не опасным для работы машины.

В крупных машинах постоянного тока кроме добавочных полюсов в пазах на ншсо-нечниках главных полюсов располагают компенсационную обмотку (см. § 4.8). Компенсационная обмотка предназначена для компенсации воздействия реакции якоря на поток возбуждения по продольной оси. Уменьшение влияния реакции якоря позволяет выполнять машины с уменьшенным воздушным зазором и улучшить их коммутацию.

10.2. Двигатели постоянного тока серии 4П

10.2.1. Общие сведения

Широкая автоматизация производства, повышение скоростей технологических процессов при непрерывно возрастающих требованиях к качеству промышленной продукции обусловили к началу 80-х годов необходимость резкого наращивания в СССР выпуска

широкорегулируемых тиристорных электроприводов с двигателями постоянного тока. Стремительное развитие автоматизированных станков с ЧПУ предопределило одновременно с этим весьма высокие требования к двигателям постоянного тока, используемым в приводах главного движения: увеличения мощности при заданной высоте оси вращения в 3-4 раза, расширения диапазона регулирования частоты вращения в 2 - 2,5 раза, а также существенного улучшения динамических и виброшсустических свойств двигателей. Кроме того, стала актуальной проблема замены традиционно ручной технологии, применяемой для производства машин постоянного тока, на современную мапшнную технологию путем оснащения заводов высокопроизводительным технологическим оборудованием.

Исходя из требований современного электропривода в основу создания нового поколения машин серии 4П положены следующие принципы дифференциации двигателей постоянного тока:

1) по регулировочным свойствам: двигатели с нормальным регулированием - до 1:5 и широкорегулируемые двигатели - до 1:1000;

2) по типу конструкции:

закрытые, соответствующие степени защиты IP44 с полностью шихтованным магнитопроводом статора, зшслюченным в круглый чугунный или алюминиевый корпус, со способом охлаждения 1СО041 (без вентиляции) или IC0141, с поверхностным охлаждением посредством вентилятора, жестко закрепленного на валу двигателя;

защищенные, со степенью защиты IP23, с шихтованным статором прямоугольного сечения без корпуса, с охлаждением от автономного электровентилятора, устанавливаемого сверху (сбоку), - 1С06, или по оси двигателя - IC05;

3) по условиям эксплуатации: нормальные, соответствующие значениям климатических факторов при эксплуатации УХЛ4 по ГОСТ 15543-70 и ГОСТ 15150-69 и в части воздействия механических факторов внешней среды - группе Ml по ГОСТ 17516-72;

с тяжелыми условиями эксплуатации (УХЛЗ) и (М8), соответствующие работе во вспомогательных механизмах металлургиче-асого производства, на экскаваторах, буровых устаноысах и т. п.

Структура серии 4П представлена в табл. 10.2.



Таблица 10.2. Структура двигателей серии 4П

Исполнение

ГО (X CQ

§1 О S

Л -

о S о к

3

Э S -

ёЁ Р 3

Закрытые обдуваемые с

2,3 3,5 4,7

нормальным регулиро-

5,6 7,1 9,5

1С0141

ванием

14 19

IP44

25 35

Закрытые с естественным

1,2 1,6 2,4

ох.паж-дением

3,5 4,7 5,6

1СО041

7,1 9,5

1.32

1СО041

IP44

25 35

Широко-регу.пи-

53 71

руемые с принудительной вен-

95 118 140

тиляцией

190 236 280

IC06

1Р23

355 475

IC05

560 710

850 1000

1250 1500

IC06

1700 2120

Исполнение

5 1

03 -

н к о к

£

Крупные двигатели для

3000 3750 4750

IP23

тяжелых условий эксплуатации

6000 9500 15000

10,2.2. Закрытые и обдуваемые двигатели унифицированной конструкции типа 4ПО и 4ПБ

Двигатели мощностью до 10 кВт (50 Н-м) с норма.пьными регулировочными свойствами составляют почти /3 общей потребности отраслей народного хозяйства в машинах постоянного тока. Наибольшее применение они получили в комплектном тиристорном электроприводе типа ЭПУ2 в сганкостроении, железнодорожном и морском транспорте.

В целях значительного снижения (в 2-3 раза) трудоемкости изготовления таких двигателей в новой серии реализована идея унификации конструкции машин постоянного тока с асинхронными двигателями серии 4А. Это предопределило возможность применения для производства статора, обработки корпусных деталей, сборки и испытаний машин постоянного тока технологического оборудования, созданного для серии 4А.

В унифицированной конструкции типа 4ПО и 4ПБ магнитопровод статора неявно-полюсный с распределенными обмотками в пазах, равномерно распределенных вдоль его окружности. Обмотка возбуждения укладывается в два паза в пределах полюсной дуги основного потока, компенсационная обмотка располагается равномерно во всех пазах остальной расточки статора.

В унифицированной конструкции 4ПО (рис. 10.8) и 4ПБ одинакового габарита с двигателями серии 4А могут быть применены одинаковые станины, задние подшипниковые щиты, детали вентиляционного узла, коробки выводов, подшипншси и их крышки.

Достоинствами унифицированной кон-




Рис. 10.8. Двигатель постоянного тока унифицированной конструкции типа 4ПО:

/ - корпус; 2 - магнитопровод статора; 5 - щит подшипниковый передний; # -сердечник якоря; J-вентилятор; б кожух; 7 -коробка выводов; S - коллектор; Р - траверса

струкции двигателей постоянного тока по сравнению с явнополюсными традиционной конструкции являются:

1) распределение статорных обмоток двигателей в сравнительно большом числе пазов, что приносит положительный эффект, состоящий в улучшении теплоотдачи, и позволяет существенно увеличить плотности тока в них по сравнению с принятыми в сосредоточенных обмотках возбуждения и добавочных полюсов вплоть до значений, соответствующих плотностям тока статорных обмоток асинхронных двигателей;

2) полная и совершенная компенсация поля реакции якоря по всей его окружности, позволяющая сохранить неизменным поле возбуждения и его форму на холостом .ходу и под нагрузкой и снизить соответственно ток возбуждения в нагрузочном режиме по сравнению с требующимся в некомпенсированном двигателе постоянного тока;

3) применение полностью шихтованного магнитопровода, что уменьшает его магнитную несимметрию и практически устраняет отставание во времени изменений магнитного потока добавочных полюсов от изменения тока в их обмотках и, следовательно, повышает коммутационную, способность двигателей в стационарных и динамических режимах работы;

4) переход к степени зашиты IP44 в унифицированных двигателях от обычно применяемой в двигателях традиционной явнопо-люсной конструкции степени защиты IP23, что повышает надежность этих двигателей в эксплуатации.

Замена двигателей серии 2П как закрытого, так и защищенного исполнения на двигатели унифицированной конструкции серии 4П обеспечивает: увеличение номинальной мощности в заданном габарите на одну шкалу МЭК; снижение материалоемкости на 15 - 20%; уменьшение расхода обмоточной меди на 25 - 35% и снижение трудоемкости изготовления в 2,5 - 3 раза.

Переход на полностью шихтованный магнитопровод в двигателях постоянного тока с номинальной мощностью от 0,25 до 5,5 кВт позволяет существенно повысить динамические качества тиристорного электропривода.

При тиристорном питании надежная работа двигателей серии 4П обеспечивается без необходимости применения сглаживающего реактора в якорной цепи без снижения номинальной мощности, если коэффициент пульсации тока не превышает 15% (при коэффициенте пульсации от 15 до 45% номинальная мощность двигателя снижается не более чем иа 10%).

Двигатели рассчитаны на эксплуатацию при высоте над уровнем моря до 1000 м, температуре окружающей среды от 1 до 40 °С, относительной влажности окружающего воздуха 80% при температуре 20 °С. Двигатели типа 4ПО должны соответствовать группе условий эксплуатации Ml по ГОСТ 17516-72; типа 4ПБ - группе Ml или М8.

Технические данные двиг ателей, соответствующие режиму S1, приведены в табл. 10.3. Двигатели допускают также эксплуатацию в режимах S3 -88. Уровень шума при но-




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116  117  118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152



Установим охранное оборудование.
Тел. . Звоните!