Двигатели постоянного тока

Двигатели постоянного тока

Главная > Документ

Лабораторная работа 20 ( Lr 20)

ДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

Снять и построить механическую и рабочие характеристики элек­тро­дви­гателя постоянного тока (ДПТ). Изучить модель ДПТ параллельного возбуждения и исследовать её работу в переходных режимах.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ И РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ

1. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ДПТ

Двигатели постоянного тока до сих пор находят широкое применение, хотя они значительно дороже и менее надёжны, чем асинхронные и синхронные. Преимущество ДПТ  возможность плавного и экономичного регулирования в широком диапазоне частоты вращения вала и создания боль­шого пускового момента при относительно небольшом пусковом токе. Поэтому их широко используют в электротранспорте, для привода прокатных станов, металлорежущих станков и т. д. Двигатели небольшой мощности применяют во многих системах автоматики.

Недостаток ДПТ  наличие щёточно-коллекторного аппарата, который требует тщательного ухода в эксплуатации и снижает надежность машины.

Основными частями двигателя постоянного тока являются статор и якорь, отдалённые друг от друга воздушным зазором (0,3…0,5 мм).

С
татор  э то стальной ци­линдр 1 , внутри которого крепятся главные по­люса 2 с полюсными наконечниками 3 , образуя вместе с корпусом маг­нитопровод машины (рис. 20.1, а ). На главных полюсах расположены после­до­вательно соединённые катушки обмотки возбуждения 4 , предназначенные для создания неподвижного магнитного потока Ф в машины. Концы Ш1 и Ш2 обмотки возбуждения (ОВ) выводят на клем­мный щиток, расположенный на корпусе машины. Помимо основных полюсов внутри статора располагают дополнительные полюса 9 с обмотками 10 , которые служат для уменьшения искрения в скользящих контактах (между щётками и кол­лек­тором).

Якорь (подвижная часть машины)  это цилиндр 5 , набранный из лис­­­­тов электротехнической стали, снаружи которого имеются пазы, в которые уложена якорная обмотка 11 (рис. 20.1). Отводы обмотки якоря припа­ива­ют к пластинам коллектора 6 , расположенного на вращающемся в подшипни­ках валу 7 . Коллектор представляет собой цилиндр, набранный из медных пластин, изолированных друг от друга и от вала и закреплённых (по тех­но­логии «ласточкина хвоста») на стальной втулке. Коллектор играет роль механического выпрямителя переменной ЭДС, индуктируемой в обмотке якоря.

К коллектору с помощью пружин прижимаются неподвижные медно-графитовые щётки 8 , соединённые с клеммами Я1 и Я2 щитка. Образовавшиеся скользящие контакты дают возможность соединить вращающу­юся обмотку якоря (ОЯ) с электрической цепью (снять выпрямленное напряжение с коллектора (генераторный режим) или соединить якорную обмотку с источником постоянного напряжения и распределить токи в стер­жнях ОЯ таким образом, чтобы их направления под разноименными полюсами были бы противоположными (двигательный режим)).

Суммарное сопротивление цепи якоря R я = 0,5…5 Ом.

Часть машины, в которой индуктируется ЭДС, принято называть яко­рем , а часть машины, создающей основное магнитное поле (магнитный поток) – индуктором . В машинах постоянного тока якорем является ротор, а индуктором – статор.

В
зависимости от того, как обмотка возбуждения ОВ включена относительно сети и якоря, различают МПТ независимого возбуждения (ОВ к якорю не подключена) и МПТ с самовозбуждением , которое подразделяется на параллельное, последовательное и смешанное. На рис. 20.2 приведе­­ны электрические схемы возбуждения указанных типов МПТ.

При подаче постоянного напряжения U к зажимам ДПТ в обмотках возбуждения ОВ и якоря протекают токи I я и I в (рис. 20.3). В результате взаимодействия тока якоря с магнитным потоком, созданным магнитодвижущей силой (МДС) обмотки возбуждения, возникает электромагнитный момент двигателя, под действием которого якорь приходит во вращение. Средний электромагнитный момент (в Нм), действующий на якорь ДПТ, по обмотке которого протекает ток I я ,

(20.1)

где F с  среднее значение силы в ньютонах (Н), действующей на якорь, которая согласно закону Ампера возникает при взаимодействии тока якоря с магнитным потоком машины; d  диаметр якоря, м.

После преобразования выражения (20.1) получим

(20.2)

где р  число пар полюсов машины; а и N  число пар параллельных ветвей и число проводников обмотки якоря; Ф в  магнитный поток одного полюса статора, Вб; n  частота вращения якоря, об/мин; С М = pN /2  a  коэффициент момента, зависящий от конструктивных особенностей машины.

Из выражения (20.2) следует, что электромагнитный момент ДПТ пря­мо пропорционален произведению магнитного потока Ф в на ток якоря I я .

При вращении якоря проводники якорной обмотки пересекают магнитные силовые линии потока Ф в , вследствие чего в проводниках индуктируется противоэлектродви­жущая сила где n  час­тота вращения яко­ря, об/мин; С Е = pN /60 a – конструктивный коэффициент противоЭДС.

Для ДПТ параллельного возбуждения (рис. 20.2, б ) ток якоря

(20.3)

где U  напряжение, подводимое к элек­­тродвигателю, В; R я  соп­роти­в­ле­ние обмотки якоря, Ом.

В начальный момент пуска ДПТ частота вращения якоря n = 0, поэтому противоэлектродвижущая сила в (20.3) Е я = 0. Чтобы ограничить недопустимо большой пусковой ток I яп = = U / R я в обмотке якоря, последовательно с якорем включают пусковой реостат R п .

В этом случае пусковой ток якоря

По мере разгона двигателя ЭДС якоря Е я увеличивается и сопротивление пускового реостата уменьшают до нуля.

2. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДПТ

Электромеханические свойства ДПТ определяются его скоростной харак­терис­тикой n ( I я ), представляющей зависимость частоты вращения n от тока якоря I я при U = const и I в = const .

Уравнение естественной скоростной характеристики получают из выражения (20.3), решив его относительно частоты вращения

(20.4)

С ростом нагрузки падение напряжения R я I я в цепи якоря возрастает, но при этом магнитный поток Ф в уменьшается вследствие реакции якоря, под которой понимают воздействие магнитного потока якоря Ф я на магнитный поток Ф в , создаваемый током возбуждения. Так как падение напряжения в цепи якоря R я I я обычно оказывает более сильное влияние на частоту вращения якоря n , чем реакция якоря, то скоростная характеристика n = ( I я ) имеет вид прямой падающей линии (см. рис. 20.5).

Важнейшей характеристикой ДПТ является механическая n ( M ), представляющая зависимость частоты вращения n якоря от развиваемого ДПТ мо­мен­та вращения М при условии постоянства напряжения и соп­ротив­лений в цепи якоря и в цепи воз­бу­ж­дения. Заменив ток I я в (20.4) значением из выражения вращающего момента М = С M Ф в I я , получим уравне­ние естественной механической характеристики

(20.5)

Естественная механическая характеристика n = ( M ) двигателя постоянного тока параллельного возбуждения выведена при условии, что момент холостого хода М 0 = 0, а электромагнитный момент примерно равен моменту на валу двигателя, т. е. М эм  М , где n 0  час­тота вращения якоря двигателя на холостом ходу при допущении, что падение нап­ряжения R я I я в якоре отсутствует;  n  уменьшение частоты вращения якоря дви­га­теля при соответствующем увеличении моме­нта вращения М ; С Е , С М  конструктивные коэффици­енты элек­тродвигателя.

Если принять магнитный поток машины постоянным, т. е. Ф в = const при токе возбуждения I вн = const , то естественная механическая харак­теристика представляет собой прямую линию (см. кривую 1 на рис. 20.4), наклон которой по отношению к оси абсцисс определяется отношением

При переходе двигателя от режима холостого хода к номинальной нагрузке частота вра­щения якоря n снижается всего лишь на 2…8%, т. е. двигатель постоянного тока параллельного возбуждения обладает жёсткой механической характеристикой.

При введение пускового реостата в цепь якоря уменьшается жесткость механической характеристики (см. реостатные механические характеристики 2 … 4 на рис. 20.4), что приводит к снижению частоты вращения при определенном моменте сопротивления М с на валу, создаваемом, например, определенным током электромагнитного тормоза ЭМТ (см. рис. 20.3).

Практическое значение имеют рабочие характеристики ДПТ.

Зависимость М = f ( I я ) называется моментной характеристикой двигателя. При установившемся режиме работы двигателя электромагнитный момент вращения М связан с током якоря I я выражением

М эм = С М I я Ф в = М 0 + М .

Момент холостого хода М 0 мало изменяется при нагрузке; он опре­деляется мощ­но­стью Р , потре­бляемой двигателем из сети в режиме холостого хода. Так как отноше­­ние М 0 /М н  3…8%, то, пренебрегая моментом М 0 , можно принять М эм  М = С М I я Ф в . При этом условии построение характеристики М = ( I я ) начинают из начала координат (рис. 20.5). С увеличением тока I я в якорной обмотке магнитный поток Ф в уменьшается за счет размагничивающего действия реакции якоря, а потому моментная характеристика растёт медленнее, чем ток I я , отклоняясь от прямой (пунк­тирной) линии (см. рис. 20.5).

Характеристика коэффициента по­лез­ного действия  = ( I я ) нара­стает очень быстро при росте нагрузки от нуля (режим холостого хода) до 0,5 I ян и достигает наибольшего значения в пределах от 0,5 до 0,8 номинальной нагрузки, а затем медленно падает вследствие роста переменных потерь (см. рис. 20.5).

В некоторых случаях удобнее пользоваться зависимостью частоты вращения n , электромагнитного момента М , тока якоря I я и КПД  двигателя от полезной мощности на валу Р 2 при U = const и I в = const .

3. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ МОДЕЛИ ДПТ

При программировании модели ДПТ параллельного возбуждения использовались каталожные параметры и следующие расчетные формулы:

момент холостого хода М 0 = (0,03…0,08) М н ; индуктивность обмотки яко­ря не учитывалась; сопротивление пускового реостата R n , где электро­маг­­нитный момент дви­гателя М эм = С М I я Ф в = М 0 + М ; установившаяся частота вращения якоря текущая частота п вычислялась (посредством численного мето­да Эйлера) из уравнения динамики ДПТ: М  вращающий момент двигателя; М с  момент сопротивления на валу двигателя, при­нятый независимым от угловой скорости  и от времени t ; J  суммарный момент инерции в кгм 2 , пере­считанный к валу двигателя.

В
соответствии с вариантом задания тип ДПТ параллельного возбуждения выбирается из приведенного в программе списка. Предусмотрен также ввод вручную параметров проектируемого двигателя. На рис. 20.6 представлены общий вид интерфейса, каталожные параметры и дина­мические характеристики двигателя типа 2ПН90М, выбранного из списка двигателей параллельного возбуждения. Пуск двигателя был выполнен при моменте сопротивления на валу М с = 3 Нм и введенном пусковом реостате R п (пусковой ток I п = 2,5 I ян , ток возбуждения I в = I вн = const ).

После вывода пускового реостата частота вращения якоря увеличилась до 3000 об/мин. Затем пусковой реостат был полностью введен в цепь якоря и медленно выведен. Далее, момент сопротивления М с был увеличен до 4 Нм, уменьшен сначала до 3 Нм, а затем до нуля и, наконец, увеличен до 3 Нм.

Анализ графиков частоты вращения n , вращающего момента М и тока якоря I я от времени, а также текущих параметров двигателя показывает, что расчетная модель адекватно отображает как статические, так и динамические электромагнитные процессы в двигателе.

Электродвигатели постоянного тока. Устройство и работа. Виды

Электрические двигатели, приводящиеся в движение путем воздействия постоянного тока, применяются значительно реже, по сравнению с двигателями, работающими от переменного тока. В бытовых условиях электродвигатели постоянного тока используются в детских игрушках, с питанием от обычных батареек с постоянным током. На производстве электродвигатели постоянного тока приводят в действие различные агрегаты и оборудование. Питание для них подводится от мощных батарей аккумуляторов.

Устройство и принцип работы

Электродвигатели постоянного тока по конструкции подобны синхронным двигателям переменного тока, с разницей в типе тока. В простых демонстрационных моделях двигателя применяли один магнит и рамку с проходящим по ней током. Такое устройство рассматривалось в качестве простого примера. Современные двигатели являются совершенными сложными устройствами, способными развивать большую мощность.

Главной обмоткой двигателя служит якорь, на который подается питание через коллектор и щеточный механизм. Он совершает вращательное движение в магнитном поле, образованном полюсами статора (корпуса двигателя). Якорь изготавливается из нескольких обмоток, уложенных в его пазах, и закрепленных там специальным эпоксидным составом.

Статор может состоять из обмоток возбуждения или из постоянных магнитов. В маломощных двигателях используют постоянные магниты, а в двигателях с повышенной мощностью статор снабжен обмотками возбуждения. Статор с торцов закрыт крышками со встроенными в них подшипниками, служащими для вращения вала якоря. На одном конце этого вала закреплен охлаждающий вентилятор, который создает напор воздуха и прогоняет его по внутренней части двигателя во время работы.

Принцип действия такого двигателя основывается на законе Ампера. При размещении проволочной рамки в магнитном поле, она будет вращаться. Проходящий по ней ток создает вокруг себя магнитное поле, взаимодействующее с внешним магнитным полем, что приводит к вращению рамки. В современной конструкции мотора роль рамки играет якорь с обмотками. На них подается ток, в результате вокруг якоря создается магнитное поле, которое приводит его во вращательное движение.

Для поочередной подачи тока на обмотки якоря применяются специальные щетки из сплава графита и меди.

Выводы обмоток якоря объединены в один узел, называемый коллектором, выполненным в виде кольца из ламелей, закрепленных на валу якоря. При вращении вала щетки по очереди подают питание на обмотки якоря через ламели коллектора. В результате вал двигателя вращается с равномерной скоростью. Чем больше обмоток имеет якорь, тем равномернее будет работать двигатель.

Щеточный узел является наиболее уязвимым механизмом в конструкции двигателя. Во время работы медно-графитовые щетки притираются к коллектору, повторяя его форму, и с постоянным усилием прижимаются к нему. В процессе эксплуатации щетки изнашиваются, а токопроводящая пыль, являющаяся продуктом этого износа, оседает на деталях двигателя. Эту пыль необходимо периодически удалять. Обычно удаление пыли выполняют воздухом под большим давлением.

Щетки требуют периодического их перемещения в пазах и продувки воздухом, так как от накопившейся пыли они могут застрять в направляющих пазах. Это приведет к зависанию щеток над коллектором и нарушению работы двигателя. Щетки периодически требуют замены из-за их износа. В месте контакта коллектора со щетками также происходит износ коллектора. Поэтому при износе якорь снимают и на токарном станке протачивают коллектор. После проточки коллектора изоляция, находящаяся между ламелями коллектора стачивается на небольшую глубину, чтобы она не разрушала щетки, так как ее прочность значительно превышает прочность щеток.

Виды

Электродвигатели постоянного тока разделяют по характеру возбуждения:

Независимое возбуждение

При таком характере возбуждения обмотка подключается к внешнему источнику питания. При этом параметры двигателя аналогичны двигателю на постоянных магнитах. Обороты вращения настраиваются сопротивлением обмоток якоря. Скорость регулируют специальным регулировочным реостатом, включенным в цепь обмоток возбуждения. При значительном снижении сопротивления или при обрыве цепи ток якоря повышается до опасных величин.

Электродвигатели с независимым возбуждением запрещается запускать без нагрузки или с небольшой нагрузкой, так как его скорость резко возрастет, и двигатель выйдет из строя.

Параллельное возбуждение

Обмотки возбуждения и ротора соединяются параллельно с одним источником тока. При такой схеме ток обмотки возбуждения значительно ниже тока ротора. Параметры двигателей становятся слишком жесткими, их можно применять для привода вентиляторов и станков.

Регулировка оборотов двигателя обеспечивается реостатом в последовательной цепи с обмотками возбуждения или в цепи ротора.

Последовательное возбуждение

В этом случае возбуждающая обмотка подключается последовательно с якорем, в результате чего по этим обмоткам проходит одинаковый ток. Обороты вращения такого мотора зависят от его нагрузки. Двигатель нельзя запускать на холостом ходу без нагрузки. Однако такой двигатель обладает приличными пусковыми параметрами, поэтому подобная схема используется в работе тяжелого электротранспорта.

Смешанное возбуждение

Такая схема предусматривает применение двух обмоток возбуждения, находящихся парами на каждом полюсе двигателя. Эти обмотки можно соединять двумя способами: с суммированием потоков, либо с их вычитанием. В итоге электродвигатель может обладать такими же характеристиками, как у двигателей с параллельным или последовательным возбуждением.

Чтобы заставить двигатель вращаться в другую сторону, на одной из обмоток изменяют полярность. Для управления скоростью вращения мотора и его запуском используют ступенчатое переключение разных резисторов.

Особенности эксплуатации

Электродвигатели постоянного тока отличаются экологичностью и надежностью. Их главным отличием от двигателей переменного тока является возможность регулировки оборотов вращения в большом диапазоне.

Такие электродвигатели постоянного тока можно также применять в качестве генератора. Изменив направление тока в обмотке возбуждения или в якоре, можно изменять направление вращения двигателя. Регулировка оборотов вала двигателя осуществляется с помощью переменного резистора. В двигателях с последовательной схемой возбуждения это сопротивление расположено в цепи якоря и позволяет уменьшить скорость вращения в 2-3 раза.

Этот вариант подходит для механизмов с длительным временем простоя, так как при работе реостат сильно нагревается. Повышение оборотов создается путем включения в цепь возбуждающей обмотки реостата.

Для моторов с параллельной схемой возбуждения в цепи якоря также применяются реостаты для уменьшения оборотов в два раза. Если в цепь обмотки возбуждения подключить сопротивление, то это позволит повышать обороты до 4 раз.

Применение реостата связано с выделением тепла. Поэтому в современных конструкциях двигателей реостаты заменяют электронными элементами, управляющими скоростью без сильного нагревания.

На коэффициент полезного действия мотора, работающего на постоянном токе, влияет его мощность. Слабые электродвигатели постоянного тока обладают малой эффективностью, и их КПД около 40%, в то время, как электродвигатели мощностью 1 МВт могут обладать коэффициентом полезного действия до 96%.

Электродвигатели постоянного тока и их характеристики

В зависимости от способа соединения обмотки якоря и обмотки возбуждения различают двигатели параллельного, последовательного и смешанного возбуждения.

Двигатель параллельного возбуждения. До включения рубильника Р (рис. 157) необходимо поставить сопротивление пускового реостата R2 на максимум и сопротивление регулировочного реостата R1 на нуль. После включения в сеть якорь двигателя начнет вращаться, и по мере увеличения частоты вращения сопротивление пускового реостата постепенно уменьшают.

Рабочие характеристики двигателя (рис. 158, а) выражают зависимость частоты вращения п, вращающего момента М, тока 1 и к. п. д. т] от развиваемой двигателем полезной мощности Р₂ при неизменном напряжении сети. Частота вращения якоря двигателя п = (U — — — 1_Яг_я)/(СФ).

При постоянном напряжении U ток возбуждения двигателя не меняется, но магнитный поток с увеличением нагрузки немного уменьшается из-за реакции якоря. С другой стороны, с увеличением нагрузки возрастает ток 1_я и внутреннее падение напряжения U_я = 1_яг_я. Уменьшение магнитного потока увеличивает частоту вращения якоря, а увеличение падения напряжения в обмотке якоря уменьшает ее. У двигателя параллельного возбуждения преобладает последняя причина, поэтому частота его вращения с увеличением нагрузки от нуля до номинальной уменьшается на 5-10%.

Полезная мощность, развиваемая двигателем, Р2=М2пп/60, тогда вращающий момент М = 30Р2І (пп).

При постоянной частоте вращения двигателя п вращающий момент М был бы прямо пропорционален мощности Р₂ и зависимость M=f(P₂) имела бы вид прямой, проходящей через начало координат. В действительности частота вращения двигателя с увеличе нием нагрузки немного снижается и машина имеет момент холостого хода М. Следовательно, кривая M=f(P₂) отклоняется от прямой вверх и начинается с ординаты М. Увеличение тока практически пропорционально полезной мощности двигателя Р₂. С увеличением нагрузки к.п.д. двигателя быстро растет и достигает предельного значения 0,8-0,9 при нагрузке, близкой к PJ2, оставаясь в дальнейшем почти постоянным. Чтобы с увеличением нагрузки частота вращения двигателя была постоянной, следует уменьшить магнитный поток двигателя, уменьшая ток возбуждения регулировочным реостатом.

Регулировочная характеристика выражает зависимость тока возбуждения 1_в от тока якоря 1_я (рис. 158, б) при постоянном напряжении U и частоте вращения п, т. е. 1_в 1 (/_я) при U — const и п ¦ — const. Эта характеристика показывает, как следует регулировать ток возбуждения, чтобы при различных нагрузках частота вращения двигателя оставалась неизменной.

Электродвигатели параллельного возбуждения применяют в тех случаях, когда при переменной нагрузке требуется, чтобы частота вращения оставалась постоянной и была возможность ее плавной регулировки. Электродвигатель параллельного возбуждения типа СЛ-571К применяют в автоматических шлагбаумах, ограждающих железнодорожные переезды со стороны автомобильных дорог. Такой двигатель имеет номинальную мощность 95 Вт при напряжении 24 В и токе 7 А, частота вращения якоря двигателя 2200 об/мин.

Двигатель последовательного возбуждения (рис. 159). Обмотка возбуждения OB, обмотка якоря Я и пусковой реостат R соединены последовательно. Запуск двигателя последовательного возбуждения следует осуществлять с нагрузкой, которая должна быть не менее 20-25% номинальной вследствие того, что ток возбуждения 1_в равен току якоря 1_я. При холостом ходе или малых нагрузках потребляемый ток небольшой, следовательно, незначителен и магнитный по ток Ф, а частота вращения двигателя п — U — 1_я (г_я + г_ъ)/(СФ) достигает опасного значения. Во избежание разноса при внезапной разгрузке для этих двигателей применяют зубчатую передачу или непосредственное соединение вала двигателя с рабочим механизмом.

Рабочие характеристики двигателя последовательного возбуждения (рис. 159, б) имеют две особенности при увеличении нагрузки: резко снижается частота вращения п — U — 1_я(г_я 4 1^/(СФ); и резко увеличивается вращающий момент М = С_М/_ЯФ = С_м/_яС_м1/_я = = С_м2/1, где С_ы1 — коэффициент пропорциональности магнитного потока и тока до насыщения стали, а постоянный коэффициент С_м2 =

Свойства двигателей последовательного возбуждения развивать большие вращающие моменты, приблизительно пропорциональные квадрату тока при малых частотах вращения якоря и, наоборот, малые вращающие моменты при больших частотах вращения обусловливают их применение в подъемных механизмах, электровозах и тепловозах. Частоту вращения двигателя последовательного возбуждения обычно регулируют реостатом, включенным параллельно обмотке возбуждения.

Двигатели последовательного возбуждения типа МСП устанавливают в стрелочных электроприводах, предназначенных для дистанционного управления стрелками при электрической, диспетчерской и горочной централизации. Электрические характеристики этих двигателей приведены в табл. 10.

Электродвигатели типа МСП — двигатели закрытого типа, двухполюсные реверсивные, работают в повторно-кратковременном режиме. Для реверсирования имеют две обмотки возбуждения OBI и ОВ2 (рис. 160). При включении первой обмотки якорь двигателя вращается в прямом направлении, а при включении второй обмотки — в обратном. Электродвигатели типа МСП-0,1 устанавливают в электроприводах, предназначенных для перевода стрелок легких типов. В новых разработках эти двигатели не применяют. Электродвигатели типов

Электродвигатели постоянного тока серии 4ПБ80

Широкорегулируемые электродвигатели постоянного тока 4ПБ80 закрытого исполнения (ICO041) со степенью защиты IP44

Электродвигатели постоянного тока 4ПБ80: технические характеристики

Электродвигатели постоянного тока серии 4ПБ80 изготавливаются для поставок внутри страны и на экспорт и соответствуют требованиям ГОСТ 183-74 и техническим условиям ТУ16-88 ИНЦЯ527.214–003ТУ, ТУ16-88 ИЖВЕ 527.000.004Т и ТУ 16–527.317-85 (ИЖДЦ 527.412.007ТУ).

Номинальный режим работы электродвигателей – продолжительный (S1) по ГОСТ 183-74. Электродвигатели постоянного тока серии 4ПБ допускают работу в режимах S2 – S8 по ГОСТ 183-74, при этом среднеквадратичный ток якоря за цикл не должен превышать номинальный. Возбуждение электродвигателя независимое 220 или 110 В. Электродвигатели постоянного тока без повреждений и остаточных деформаций выдерживают в нагретом состоянии рабочую нагрузку по току: 4ПБ80-2 Iн в течение 60 с или 4 Iн в течение 12 с.

Регулирование частоты вращения электродвигателей постоянного тока 4ПБ80 от нуля до основной производится изменением подводимого напряжения на якоре от nном до 0,0005 nном в реверсивном приводе и токе якоря до 0,85-0,9 Iн, а от основной до максимальной частоты вращения, указанной в таблице, путем уменьшения тока возбуждения при номинальном токе якоря и номинальном напряжении на якоре.

Устойчивость работы электродвигателя обеспечивается системой регулирования привода. Направление вращения электродвигателей постоянного тока – реверсивное. Допустимое число реверсов в час не более 400. Электродвигатель постоянного тока 4ПБ80 работает при питании от статических или вращающихся преобразователей. Допустимая скорость изменения тока якоря до 100 Iн/с в режиме перегрузки, коэффициент пульсации тока в номинальных режимах работы до 15 %.

Степень искрения на коллекторе электродвигателей под сбегающим краем щетки при номинальной нагрузке в диапазоне рабочих частот вращения и коэффициенте пульсации тока не более 15 % не превышает 11/2 по ГОСТ 183-74. Степень искрения электродвигателей 4ПБ80 при перегрузках и в переходных режимах не оговаривается, коллектор и щетки при этом должны быть в состоянии, пригодном для эксплуатации.

Средний уровень звука электродвигателей постоянного тока при основной частоте вращения до 900 мин-1 соответствует классу 1, выше 900 мин-1 – классу 2. Уровень вибрации по ГОСТ 16921-83 при номинальной частоте вращения соответствует категории R. Вероятность безотказной работы электродвигателей постоянного тока 4ПБ-80 – 0,9 за период работы 6000ч. Срок службы электродвигателей 12-15 лет.

Электродвигатели постоянного тока 4ПБ80: технические характеристики

Структура условного обозначения электродвигателей4ПБ: ХХХХХХХХХ4 – порядковый номер серии; П – двигатель постоянного тока; Б – закрытое исполнение по степени защиты (IP44) с естественным охлаждением (ICO041); Х – М – модификация; ХХХ – габарит по ЕСКД; Х – условная длина корпуса; Х – условная длина сердечника якоря; Х – Г – наличие тахогенератора; ХХ – климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70.

Габаритные, установочные и присоединительные размеры электродвигателей постоянного тока 4ПБ80; исполнение IM 1081

Габаритные, установочные и присоединительные размеры электродвигателей постоянного тока 4ПБ80; исполнение IM 2181