Егоров О.С., Подураев Ю.В. - Мехатронные модули. Расчет и конструирование (1053456), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Двигатели с малоииерциоииым дисковым якорем имеют форму короткого цилиндра длина которых меньше их диаметра. 51корь у таких двигателей представляет собой закрепленный на валу топкий немагнитный диск. Возбуждение двигателя обычно создается постоянными магнитами (реже обмотками возбуждения), расположеннымн в торцевой плоскости, так что двигатель имеет не цилиндрический (радиальный) воздушный зазор, а плоский (аксиальный). При этом сокращаются осевые габаритные размеры двигателя. Дисковые двигатели обладают большим быстродействием, чем ю~ассические, так как их вращающаяся часть имеет малый момент инерции. При этом кратность пускового момента у них выше (до 10), чем у классических двигателей. У двигателей с дисковым якорем существует проблема отвода тепла, так как тепловая постоянная якоря относительно мала.
Поэтому мехатронные модули с двигателями с дисковым якорем рекомендуют устанавливать на металлическом основании или осуществлять принудительную их вентиляцию. Условное обозначение коллекторного двигателя серии ДП с лисковым якорем с проволочной обмоткой, выведенной на коллектор, и возбуждением от постоянных магнитов, например ДП125- 60-3-24, расшифровывают следующим образом: 125 — диаметр корпуса, мм; 60 — номинальная мощность, Вт; 3 — частота вращения вала, тыч, об/мин; 24 — напряжение питания, В. В двигателях с дисковым якорем с печатной обмоткой и возбуждением от постоянных магнитов серии ПЯ, например ПЯ-50, цифра 50 указывает номинальную мощность, Вт. Двигатели серии ПЯ снабжены встроенным тахогенератором.
Квллекториые двигатели постоянного тока обладают малым сроком службы, повышенной чувствительностью к воздействиям окружающей среды, искрением под щетками, образованием щеточной пыли. Эти недостатки связаны с наличием скользящего контакта в шеточно-коллекторном узле. Бесковтактные двигатели — это двигатели, у которых механический коллектор заменен бесконтактным переключателем (коммутатором) на полупроводниковых приборах. Коммутатор управляется датчиком положения ротора. При этом несколько увеличиваются габаритные размеры и масса двигателя, но значительно повышаются его надежность и долговечность по сравнению с коллекторными двигателями.
93 Таблица 31 Технические характеристики н геометрические параметры электродвигателей постоянного тока тип и о и х к*й- в л йЗк х и и н оО «1 м тлсктралвнгятел» х оооянссс- иис конструкпьв- пые осоосн- 1О 12.5 55 160 230 О,ОЗ4 0,147 О,сы 0,916 0,014 0,069 0,245 0,91 1Л 2,5 5,3 9,7 СЛ-зн СЛ-369 СЛ-569 СЛ-661 Потовый 3500 3600 3600 2400 7О 85 108 1ЗО 92,5 по Нт 205 6 8 1О 1О якорь, алскграмягннтнос яатотилеиис 25 са 60 90 О,ОО 03775 0,143 0,216 0,9 1,1 2,О 2,9 ДП-35 ДП-40 длин ДП-60 Псьтвый якорь, вотоу- илсние ат 0,085 0,127 0,266 О,ООВ 1ЗО 145 167 187 зз 40 50 60 постояннык ыяп.итов С тяяогеисрято- ром 20 50 125 250 500 О,О7 0,16 0,4 о,в 1,64 56,6 67 72 105 113 0,9 1,5 2,5 7,О 10,5 ПЯ-20 ПЯ-50 ПЯ-125 ПЯ-250 ПЯ-500 3000 ЗООО 3000 ЗОЮ Л300 О,О1 о,ои 0,07 0.23 077 Вз 11О 135 1ВО 210 5 7 1О ю Дисковый глялкнй якорь, ыыоумлсниа от пасталинык иыььипы.
С ДП3.160 ДПУ-200 ДПУ-240 180 550 1100 0,57 1,7 3,5 5,4 8,2 14.5 0,275 0,78 1,94 172 184 17О 1О 14 1В 130 180 230 тякогсисрято- тои Бесконтактный двигатель содержит синхронную машину и датчик углового положения ротора. Бесконтактный двигатель постоянного тока имеет инверсное (обращенное) исполнение, т.е. обмотка якоря расположена в пазах статора, а на роторе размещены постоянные магниты с одной или двумя парами полюсов. Б качестве датчиков положения ротора применяют сельсины, спнусно-косинусныс вращавшиеся трансформаторы (резольверы), латчики Холла. При дискретном способе управления используют цифровые датчики положения.
Срок службы современных бесконтактных двигателей превышает 10000 ч. Примером высокооборотных бесконтактных двигателей являются двигатели серии БК. Технические характеристики и геометрические параметры некоторых типов электродвигателей постоянного тока приведены в табл. 3.1. Продолжение табл. 3.1 лпм.о,гз ПМ.О,5 ЛПМ-О,О лпм-1,6 ДПМ-2,5 ЛПМ-5,2 37 0,25 75 0,5 ПО О.в 250 1„6 370 2,5 75о ба 85 85 1И ПО 130 130 4ЛПУ.75 4ДПЗ СПО 4ДПЗП450 75 0,7 67 127 127 но 450 4,3 8,5 13 19 БЭМ-ПОИ оэм-1гиз ОЭМ-ЛОЛ 550 750 1100 5,2 7,1 10,5 1000 !ОИ 1ОИ 130 1ЗО !3О 21 Зг з,в 4,8 5,8 ! Бсскомтвкт1ный, воэбумлсмнсот ностояннык н»пытал.
С ллтм и ком углокаю поло- помня и коммутато- рам ДПР-Зг ИОО 6000 4500 о,оог 1,9 1,6 1,г 1,96 1,96 1.96 0,065 Полый бсс. кэрквсный якорь, ы»»- бумлсммс ат лсстолннык длрыд 4,7 3,2 2,4 !3 4,9 4,9 4,9 4.9 ОООО 6ООО 4500 МОО 0,00057 ма попов 9ИО боОО 4500 2500 О,И17 зо лпрпп М4 9,4 6',3 4,7 26 9,8 9,'8 9,8 9',В ДПР-62 35 0,36 19,6 19,6 19,6 \9,6 9000 ООИ 4500 25И 18,9 12,6 9,4 52 83 И 0,52 6000 4500 2500 апр-72 25,1 18,9 !Оз 39,2 39,2 39,2 3.1,2.
Электродвигатели переменного тока В мехатронных модулях широко применязот бесколлекторные электродвигатели переменного тока ввиду длительности их службы ~гарантийный срок службы более 40000 чз, больших кратковременных перегрузок по току, возможности использования в агрессивных средах, так как отсутствует механический контактный коллектор, источник искрового и лугового разрядов, небольших массогабаритных параметров, удобного охлаждения обмотки якоря, потому что она расположена на неподвижном статоре. 95 Пнлннлрммс!скнй авэовый ~якорь,ыабуллсный от ~эосталнныт ыпнпов С ,тэаэгсмсрлто- ром БК-1324 БК-1414 БК-1425 БК-1533 БК-1534 БК-!Му БК.!626 БК-18!7 БК.!826 1,6 4 б !О !6 25 40 60 90 0,0039 О,Я!77 О,ОП о,озг О,ОЗО о,ол 0,065 О,О7В 0,146 1500 1500 1500 15И 1500 1500 1000 !ООО 1000 4000 4ООО 5000 30 И 4000 7500 6000 7500 60470 О,ОО! О,И2 О„И25 О,ООИ 0,21 4,9 125 160 275 325 зы 380 294 294 359 377 Ов 547 75 81 Вв !и 1!2 Пв 130 141 153 Зг 4О 4О 5О 50 ОО ОО ОО 80 !О г !4 !4 !1 18 !5 18 !8 !2 !6 27 0,24 0,54 1,00 1,00 1,2 1,5 г,у По массогабаритным показателям электродвигатели переменного тока, как правило, превосходят коллекторные электродвигатели постоянного тока.
Электродвигатели переменного тока бывают асинхронные и синхронные. Асинхронные электродвигатели широко применяют в различных сферах промышленности разных модификаций: однофазные, двух-,'> фазные и трехфазные, с короткозамкнугым и фазным роторами. В настоящее время в мехатронных модулях находят наибольшее применение трехфазные короткозамкнутые электродвигатели.
Регулирование скорости асинхронного короткозамкнутого электродвигателя проводят путем регулирования задаваемой частоты и тока электродвигателя. Такое регулирование называют частотно-токовым. В табл. 3.2 представлены технические характеристики и геометрические параметры асинхронных электродвигателей серий ДАТ и 4А. Синхронные электродвигатели применяют в различных областях техники из-за хорошей управляемости, высокого КПД, бесконтактности, широких функциональных возможностей и т.п. Применение синхронных электродвигателей в мехатронных модулях обеспечивает им высокую частоту вращения, малое время (менее О,1 с) разгона от нуля до максимальной частоты вращения вала, отсутствие пульсаций момента, малые массу и габариты, небольшой момент инерции собственной массы, высокую перегрузочную способность в циклическом режиме, широкий диапазон регулирования частоты вращения вала.
Электромагнитный момент синхронного электродвигателя зависит от магнитного потока возбуждения, тока и пространственного угла у между векторами магнитного потока и тока. Он достигает максимума при у=90'. У синхронных электродвигателей угол ~р положения ротора относительно статора контролируется дискретным датчиком. Равномерность регулирования в пределах шага достигается путем регулирования тока.
Система управления замкнутая. Такой режим работы называют режимом бесконтактного электродвигателя постоянного тока. При работе в режиме бесконтактной машины постоянного тока синхронный электродвигатель имеет механические и регулировочные характеристики, аналогичные электродвигателю постоянного 1 тока. 3.2 Таблица Технические характеристики и геометрические нараметры аснахронных злектродаигателей серий ДАТ и 4А (220 В) й й в в*а и ®в й 4$ 4 у в 174 172 221 221 юо 25О зю 330 355 375 402 407 о 294 0,392 0,588 0,8$6 1,гю 1,796 2.450 3,590 4,900 7,1ВО 9.800 1з.аю 457 174 П4 ги 22! гю гю ззо ЗЗО 355 375 ЯОЗ 407 457 534 97 ДЛТ-1О-П ДАТ-!6-12 ДА Г-1В-В ДАТ-25-$2 ДАТ-40-12 ДАТ-60-12 ДАТ-1ОО-З ДАТ-100.6 ДАТ-250-8 ДАТ-400.8 длт.аю-б длт.мо-в дбт- 1аю-з длт-1аю б ДАТ- ! 600-8 ДАт-гзоо.з 4АА50А2УЭ ЯАлэовгуз 4АА56А2УЗ 4ЛАОЭА2УЗ 4АЛ56В2УЗ ЯААбэвгуз 447142УЗ 4А7182УЗ 4АВОА2УЗ 448002УЗ ЯМО$ДУЗ ЯА$0052УЗ ЯА100$293 4АЛ5ОА4УЗ 4АЛ5ОВ4УЗ ЯААЗОЛЯУЗ 4АА5684УЗ 4АА63А4УЗ 4ЛЛ6384УЗ 4А71А4УЗ ЯА71ВЯУЗ 4АВОА4УЗ 4ЛВОВ4УЗ 4А901.ЯУЗ 4А1ООБЯУЗ 4А100$.4УЗ 4А! $2МЯУЗ О,О1 0,0!б О,О1 0,025 одя оюб о.ю О,1О ОД5 о,яо о,бо 0,60 1,О 1,о 1,6 2„5 ОДО одп О,18 0,25 О.зз 0,55 0,75 1,1 1,5 ЭД з,о 4„0 5.5 О,об О,ОО о,п О,эз Ози О,Э7 0,55 0,75 1,! 1,5 з,о 4,0 5,5 0,0147 о,ог о,ог 0,036 онбв 0,073 0.$8 0,25 0,45 О,7О $,45 1,О7В 1,78 2,45 2,74 4,99 0,39 одв О,зв 1,17 1,63 2,4! 3,59 4,9 7,18 ю,з 19,6 26,1 Э5,9 паю ! 2000 ВООО ! 2000 12000 12000 ваю ИОО 8000 вюо 6000 вооо 8000 6000 8000 ваю 3000 заю ЗООО 3000 заю 3000 зооо заю эаю заю заю заю зооо ! 500 1500 ! 500 ! 500 1500 1500 1500 1500 .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
