![]() |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() |
Содержание 14.2. Бесконтактные двигатели постоянного тока 14.2.1. Особенности бесконтактных двигателей постоянного тока Бесконтактные электродвигатели постоянного тока (БДПТ) представляют собой электрические машины с возбуждением от постоянных магнитов, имеющие датчик углового положения ротора и полупроводниковый коммутатор. Бесконтактные двигатели обладают такими важными функциональными свойствами, как длительная наработка (до 30000 ч и более), высокая надежность запуска после длительного пребывания в нерабочем состоянии, пригодность для работы во взрыво-и пожароопасных средах, работоспособность при низких давлениях окружающей среды. Бесконтактные двигатели выпускаются совмещенного исполнения (двигатель и коммутатор объединены в одном корпусе) и раздельного исполнения (двигатель и комму- татор выполнены в отдельных корпусах, соединенных промежуточным кабелем). Сфера применения БДПТ определила создание двух конструктивных разновидностей: БДПТ обычного исполнения; БДПТ герметизированного исполнения, в которых ротор и статор разделены герметичной металлической гильзой. Двигатели герметизированного исполнения применяются для приводов насосов и допускают непосредственный контакт своей торцевой поверхности со стороны вала с рабочей жидкостью без применения в двигателе дополнительных уплотнений. По функциональному назначению БДПТ разделяются на силовые, управляемые и со стабилизацией частоты вращения. Для регулирования частоты вращения в БДПТ применяются в основном методы широтно-импульсной модуляции напряжения питания через маломощные цепи коммутатора. Этот метод реализуется на основе разомкнутых и замкнутых систем управления частотой вращения. Разомкнутые системы наиболее просты, но не обеспечивают жесткой механической характеристики (рис. 14.23,а). Замкнутые системы управления имеют отрицательную обратную связь по частоте вращения и обладают более жесткими механическими характеристиками (рис. 14.23,6), такие систе- ![]() Рис. 14.23. Механические характеристики БДПТ с разомкнутой (а) и с замкнутой (б) системами регулирования ![]() Рис. 14.24. Характеристики управляемого БДПТ с синхронизацией частоты вращения при различных частотах синхронизации ![]() Рис. 14.25. Механическая характеристика стабилизированного (односкоростного синхронизированного) БДПТ ![]() Рис. 14.26. Зависимость пускового момента трехфазного БДПТ от углового положения ротора мы позволяют получить точность стабилизации частоты вращения БДПТ до 0,5 — 1 %. Наилучшее качество механических характеристик имеют БДПТ, построенные по системе с синхронизацией частоты вращения частотой внешнего управляющего сигнала (рис. 14.24, 14.25). В таких БДПТ механическая характеристика имеет астатический характер, ее жесткость определяется только ![]() Рис. 14.27. Область значений уровня радиопомех БДПТ в цепях питания (по данным серии БК) стабильностью частоты внешнего сигнала. Практическая реализация синхронизированных БДПТ позволила достигнуть точности стабилизации частоты вращения до 0,01 %. Диапазон регулирования частоты вращения этих двигателей составляет 1 :1000 и более. Механические и рабочие характеристики силовых БДПТ имеют сходный характер с аналогичными характеристиками коллекторных двигателей постоянного тока. Для упрощения схемы коммутатора БДПТ применяются обмотки с числом секций три и четыре, в результате чего перемещение вектора МДС в пределах оборота носит скачкообразный характер с числом устойчивых положений, равным числу секций обмотки. При этом кривая пускового момента имеет вид, указанный на рис. 14.26. Отношение Мптах/Мптт для различных типов БДПТ лежит в пределах 1,5 — 2. Импульсный характер тока в обмотках при коммутации вызывает появление радиопомех, которые наиболее существенным образом проявляются в цепях питания двигателя. Значение напряжения радиопомех в диапазоне частот 0,15 — 30 мГц, как правило, лежит в пределах от единиц до нескольких тысяч микровольт. Характерная зависимость уровня радиопомех от их частоты для БДПТ показана на рис. 14.27. 14.2.2. Двигатели серии БК Бесконтактные двигатели постоянного тока серии БК — силовые, реверсивные, с встроенным коммутатором. В качестве датчиков положения ротора использованы датчики Холла. Для контроля частоты вращения предусмотрен встроенный таходатчик. Режим работы — продолжительный. Напряжение питания 27 В. Крепление двигателя — фланцевое с упорным буртиком. Технические данные двигателей серии БК приведены в табл. 14.48, габаритные и установочные размеры и масса — в табл. 14.49, схема включения — на рис. 14.28, а. Т .1 б 1ица 14 48 Технические данные двигателей серии БК (напряжение питания 27 В) ![]() Примечание тм — электромеханическая постоянная времени Таблица 14 49 Габаритные и установочные размеры, мм, и масса двигателей серии БК ![]()
Продолжение табл. 14.49
![]() Рис. 14.28. Схемы включения двигателей серий БК (а), Б (б) и БЭП-126М (в). Направление вращения двигателей серии БК задается путем установки перемычек между выводами 4, б и 5, 3 (правое) или 3, 4 и 5, 6 (левое) Условия эксплуатации двигателей серии БК Вибрационные нагрузки: диапазон частот, Гц ... 1—2500 ускорение, м/с2..... 150 Ударные нагрузки, м/с2 . . . 400 Температура окружающей среды, °С ......... -60 -=- +60 Относительная влажность воздуха при температуре 35 °С, % 98 Гарантийная наработка, ч . . 10000 14.2.3. Двигатели серии Б Бесконтактные электродвигатели постоянного тока серии Б — силовые, нереверсивные, с унифицированным коммутатором в виде отдельного блока. Для контроля частоты вращения предусмотрен встроенный таходатчик. Режим работы — продолжительный. Крепление двигателя — фланцевое с упорным буртиком. Напряжение питания 27 В. Основные технические данные двигателей серии Б представлены в табл. 14.50, габаритные и установочные размеры и масса — в табл. 14.51, схема включения — на рис. 14.28,6. Условия эксплуатации двигателей серии Б Вибрационные нагрузки: диапазон частот, Гц ... 5 — 2000 ускорение, м/с2 .... 100 Ударные нагрузки, м/с2 . . . 400 Температура окружающей среды, °С ......... -10 ч- +50 Относительная влажность воздуха при температуре 20 °С, % 98 Гарантийная наработка, ч . . 5000 Технические данные двигатели БЭП-126М Напряжение питания, В ... 27 Полезная мощность, Вт ... 1,2 Частота вращения, об/мин . . 3000 Потребляемый ток, А ... 0,165 Начальный пусковой ток, А . . 0,7 Электромеханическая постоянная времени, мс..... 27 КПД, %......... 30 Масса, кг: двигателя....... 0,3 коммутатора..... 0,4 Габаритные размеры коммутатора, мм........ 117x74x54 Условия эксплуатации двигателя БЭП-126М Вибрационные нагрузки: диапазон частот, Гц ... 1 — 3000 ускорение, м/с2..... 150 Ударные нагрузки, м/с2 ... 150 Температура окружающей среды, °С ......... -45° -г + 55 Относительная влажность воздуха при температуре 40 °С, % 98 Гарантийная наработка, ч . . 5000 Таблица 14.50. Технические данные двигателей серии Б
Таблица 14.51. Габаритные и установочные размеры, мм, и масса двигателей серии Б ![]()
Примечание. Габаритные размеры коммутатора 55 х 55 х 62 мм, масса 0,23 кг. 14.2.4. Двигатель БЭП-126М Бесконтактный двигатель постоянного тока БЭП-126М — силовой, нереверсивный, с коммутатором в виде отдельного блока. Для контроля частоты вращения предусмотрен встроенный таходатчик. Режим работы — продолжительный. Крепление двигателя — фланцевое. Схема включения двигателя БЭП-126М представлена на рис. 14.28, в, габаритные и установочные размеры — на рис. 14.29. ![]() Рис. 14.29. Габаритные и установочные размеры двигателей БЭП-126М, ДБ-4 14.2.5. Двигатель ДБ-4 Бесконтактный двигатель постоянного тока ДБ-4 — силовой, нереверсивный, с коммутатором в виде отдельного блока. Режим работы — продолжительный. Крепление двигателя — торцевое. Габаритные и установочные размеры двигателя ДБ-4 приведены на рис. 14.29. Технические данные двигателя ДБ-4 Напряжение питания, В ... 27 Полезная мощность, Вт ... 4 Частота вращения, об/мин . . 6000 Потребляемый ток, А .... 0,46 Начальный пусковой ток, А . . 1,7 КПД, %......... 28 Масса двигателя с коммутатором, кг........ . 0,5 Габаритные размеры коммутатора, мм........ 74 х 74 х 28 Условия эксплуатации двигателей ДБ-4 Вибрационные нагрузки: диапазон частот, Гц ... 5 — 2500 ускорение, м/с2 .... 150 Ударные нагрузки, м/с2 . . . 350 Температура окружающей среды, "С.........-40° 4-+ 55 Относительная влажность воздуха при температуре 40 °С, О/ QO /о.......... "о Гарантийная наработка, ч . . 1500 Потребляемый ток, А ... 1,1 Начальный пусковой ток, А . . 7 КПД, %......... 60 Масса, кг: двигателя....... 0,53 коммутатора...... 0,45 Габаритные размеры коммутатора, мм........ 120x64x81 Условия эксплуатации двигателя ДБ6/К18 Вибрационные нагрузки: диапазон частот, Гц- . . . 5 — 3000 ускорение, м/с2..... 150 Ударные нагрузки, м/с2 . ... 150 Температура окружающей среды, °С......... -10-=- +40 Относительная влажность воздуха при температуре 25 °С, % 98 Гарантийная наработка, ч . . 10000 ![]() 14.2.6. Двигатель ДБ6/К18 Бесконтактный двигатель постоянного тока ДБ6/К18 — силовой, нереверсивный, с коммутатором в виде отдельного блока. Для контроля частоты вращения предусмотрен встроенный таходатчик. Режим работы — продолжительный. Крепление двигателя — фланцевое. Схема включения двигателя ДБ6/К18 показана на рис. 14.30, а, габаритные и установочные размеры — на рис. 14.31, а. Технические данные двигателя ДБ6/К18 Напряжение питания, В ... 27 Полезная мощность, Вт ... 14 Частота вращения, об/мин . . 4500 Рис. 14.30. Схемы включения двигателей ДБ6/К18 (а) и ДБ50-16-4 (б) ![]() Рис. 14.31. Габаритные и установочные размеры двигателей ДБ6/К18 (а) и ДБ50-16-4 (б) 14.2.7. Двигатели ДБ50-16-4 Бесконтактные двигатели постоянного тока ДБ50-16-4 — силовые, нереверсивные, с встроенным коммутатором. Имеют две модификации: ДБ50-16-4 — правого вращения, 2ДБ50-16-4 — левого вращения. Схема коммутатора обеспечивает динамическое торможение двигателя. Для контроля частоты вращения предусмотрены встроенные таходат-чики. Режим работы — продолжительный. Крепление двигателя — фланцевое. Технические данные двигателя ДБ50-16-4 Напряжение питания, В ... 27 Полезная мощность, Вт ... 16 Частота вращения, об/мин . . 4000 Потребляемый ток, А ... 1,3 Начальный пусковой ток, А . . 8 КПД, %......... 55 Масса, кг........ 0,78 Условия эксплуатации двигателя ДБ50-16-4 Вибрационные нагрузки: диапазон частот, Гц ... 1 — 3000 ускорение, м/с2 .... 200 Ударные нагрузки, м/с2 . . . 400 Температура окружающей среды, °С ......... -10 ч- +50 Относительная влажность воздуха при температуре 35°, % 98 Гарантийная наработка, ч . . 30000 Схема включения двигателя ДБ50-16-4 представлена на рис. 14.30,6, габаритные и установочные размеры — на рис. 14.31,6. 14.2.8. Двигатель ДБЮО-60-1,5 Бесконтактный двигатель постоянного тока ДБЮО-60-1,5 — двухскоростной со стабилизацией частоты вращения, нереверсивный, с коммутатором в виде отдельного блока. Режим работы — продолжительный. Крепление двигателя — фланцевое. Технические данные двигателя ДБЮО-60-1,5 Напряжение питания, В ... 27 Полезная мощность, Вт ... 60 Частота вращения, об/мин: в режиме 1......1500 ± 150 в режиме 2......2100 + 210 Потребляемый гок, А: в режиме 1...... 5,5 в режиме 2...... 4,5 Начальный пусковой ток, А 18 Начальный пусковой момент, Нм......... 0,7 КПД, %: в режиме 1...... 50 в режиме 2...... 60 Масса, кг: двигателя....... 3,2 коммутатора..... 2,6 Условия эксплуатации двигателя ДБ100-60-15 Вибрационные нагрузки: диапазон частот, Гц ... 1 —1000 ускорение, м/с2..... 100 Ударные нагрузки, м/с2 . . . 400 Температура окружающей среды, °С ......... -50 ч- +55 Относительная влажность воздуха при температуре 35 °С, % 98 Гарантийная наработка, ч . . 8000 Схема включения двигателя ДБЮО-60-1,5 представлена на рис. 14.32, габаритные и установочные размеры — на рис. 14.33. ![]() ![]() Рис. 14.32. Схема включения двигателя ДБ-100-60-1,5. В режиме 1 вывод 4 не подключается, в режиме 2 — соединяется с выводом 2 14.2.9. Двигатели серии ДБ-Д35 Бесконтактные двигатели постоянного тока с синхронизированной частотой вращения серии ДБ-Д35 — нереверсивные, с коммутаторами в виде отдельного блока. Синхронизация может осуществляться двумя способами : внешним управляющим сигналом и от
Рис. 14.33. Габаритные и установочные размеры двигателя ДБ100-60-1,5 внутреннего генератора, встроенного в коммутатор. Режим работы — продолжительный. Напряжение питания 27 В. Крепление двигателя — фланцевое с упорным буртиком. Основные технические данные двигателей серии ДБ-Д35 представлены в табл. 14.52, габаритные и установочные размеры и масса в табл. 14.53.
• Двигатель имеет два исполнения: нереверсивное и реверсивное (реверсивный двигатель допускает работу только от внутреннего генератора). Примечания: 1. /с - частота импульсов синхронизации внешнего управляющего сигнала; в указанных интервалах частот соотношение частот вращения и синхронизации 10:1. 2. Параметры импульсов синхронизации внешнего управляющего сигнала: Длительность, мкс................ 2 — 5 Амплитуда, В................. 4 — 5 Полярность..................Положительная Таблица 14.53. Габаритные и установочные размеры, мм, и масса двигателей серии ДБ-Д35 ![]() Продолжение табл. 14.53
Схемы включения двигателей серии ДБ-Д35 и соединения с коммутаторами представлены на рис. 14.34, 14.35. Габаритные размеры коммутаторов и их масса для двигателей различной мощности приведены ниже: Температура окружающей среды, °С: для двигателя.....— 60 ч- + 70 для коммутатора . . . . — 60 ч- + 70 Относительная влажность воздуха при температуре 35 °С, % 98 Гарантийная наработка, ч . . 10000 Условия эксплуатации двигателей серии ДБ-Д35 Вибрационные нагрузки: диапазон частот, Гц ... 1 — 3000 ускорение, м/с2..... 200 Ударные нагрузки, м/с2 . . . 400 Мощность двига- Габаритные размеры Масса теля, Вт коммутатора, мм коммута- тора, кг 1...... 82 х 53 х 38 0,2 2,5..... 82x53x38 0,21 4...... 82 х 75 х 38 0,32 10,16, 25 . . . 95x82x38 0,38
Рис. 14.34. Схема включения двигателей серии ДБ-Д35. Работа от внутреннего генератора осуществляется путем соединения выводов 12 и 13. Для реверсивного двигателя направление вращения задается путем соединения выводов 9 к 12 (правое вращение) или 9 и 13 (левое вращение) Рис. 14.35. Схема соединения двигателей ДБ-Д35 с коммутаторами
14.2.10. Двигатель ДБУ32-4-6 Бесконтактный двигатель постоянного тока ДБУ32-4-6 — управляемый, реверсивный, с коммутатором в виде отдельного блока. Регулирование частоты вращения и реверс осуществляются изменением управляющего напряжения постоянного тока и его полярности. Режим работы — продолжительный. Крепление двигателя — фланцевое с упорным буртиком. Технические данные двигателя ДБУ32-4-6 Напряжение питания, В ... 24 Максимальное напряжение управления, В....... 6 Максимальная мощность, Вт . 4 Частота вращения при холостом ходе и максимальном напряжении управления, об/мин . . 6000 Начальный пусковой момент, Нм......... 0,022 Потребляемый ток при холостом ходе и максимальном напряжении управления, А . 0,3 Напряжение трогания при холостом ходе, В...... 0,35 Начальный пусковой ток, А . . 2,1 Электромеханическая постоянная времени, мс..... 40 КПД, %......... 30 Входное сопротивление по цепи управления, кОм..... 2 Масса, кг: двигателя....... 0,3 коммутатора...... 0,4 Габаритные размеры коммутатора, мм........118 х 88 х 33 Условия эксплуатации двигателя ДБУ32-4-6 Вибрационные нагрузки: диапазон частот, Гц ... 1 — 2000 ускорение, м/с2: двигателя...... 200 коммутатора..... 100 Ударные нагрузки, м/с2: двигателя....... 750 коммутатора...... 400 ![]() Рис. 14.36. Схема включения двигателя ДБУ32-4-6 ![]() Рис. 14.37. Габаритные и установочные размеры двигателя ДБУ32-4-6 Температура окружающей среды, °С: двигателя.......—60-^+70 коммутатора......—10-г +55 Относительная влажность воздуха при температуре 35 °С, % 98 Гарантийная наработка, ч . . 10000 ![]() О 0,01 0,02 /У,Н-М Рис. 14.38. Механические характеристики двигателя ДБУ32-4-6 Схема включения двигателя ДБУ32-4-6 представлена на рис. 14.36, габаритные и установочные размеры — на рис. 14.37, механические характеристики — на рис. 14.38. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|