Содержание РАЗДЕЛ 13 СИНХРОННЫЕ И ШАГОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ ДЛЯ СИСТЕМ АВТОМАТИКИ 13.1. Синхронные двигатели 13,1.1. Особенности синхронных двигателей Особенностью синхронных двигателей, определяющей их функциональные возможности и области применения, является постоянство средней частоты вращения при неизменных частоте и амплитуде напряжения питания и колебаниях момента нагрузки. По конструкции и принципу действия синхронные двигатели делятся на реактивные (СДР), гистерезисные (СДГ), с возбуждением от постоянных магнитов (СДМ) и с электромагнитной редукцией частоты вращения (СДЭР). Лучшие характеристики имеют трехфазные синхронные двигатели. Однофазные уступают трехфазным по, полезной мощности в тех же габаритных размерах примерно на 30%. Наиболее высокие энергетические показатели имеют СДМ. В диапазоне мощностей от единиц до 100 Вт они имеют КПД 30-80% и cosq> до 0,85. В том же диапазоне мощностей СДГ имеют КПД 10 — 65% и cos ф = 0,3 -г- 0,5. Наихудшие энергетические показатели имеют СДР. Их КПД 15-40% в диапазоне 10 — 60 Вт и только при мощности до нескольких сотен ватт КПД СДР достигает 60%. Лучшие удельные показатели имеют СДМ, а СДГ несколько уступают СДМ по этому показателю, но превосходят СДР в диапазоне мощностей 200 — 300 Вт. Свыше 300 Вт удельные показатели СДГ и СДР становятся сравнимыми. Пусковые свойства СДМ и СДР характеризуются начальным пусковым моментом и моментом входа в синхронизм, численно равным максимальному моменту сопротивления нагрузки, при котором ротор еще втягивается в синхронизм с подсинхрон-ной частоты вращения, составляющей обычно (0,95 -г 0,97) пс. С энергетической точки зрения наиболее выгодным является режим работы СДМ вблизи точки номинального момента, поскольку это соответствует максимальному значению КПД и допустимым превышениям температуры. Электродвигатели СДГ и СДЭР допускают работу с перегрузкой в течение длительного времени, поскольку при увеличении нагрузки увеличивается КПД, а мощность потерь изменяется незначительно. Сравнительные данные пусковых и рабочих свойств синхронных двигателей различных видов приведены в табл. 13.1. Значительное влияние на характеристики синхронных двигателей оказывает изменение напряжения и частоты питания. Эти изменения в первую очередь оказывают влияние на пусковые свойства и перегрузочную способность. 13.1.2. Двигатели серии ДСП Двигатели серии ДСП — гистерезисные трехфазные многоскоростные прецизионные. Двигатели имеют пять фиксированных частот вращения, что обеспечивается одновременным изменением напряжения питания и частоты напряжения питания. Крепление двигателей — фланцевое. Режим работы — продолжительный. Основные технические данные двигателей серии ДСП приведены в табл. 13.2, габаритные и установочные размеры — в табл. 13.3. Таблица 13.1. Пусковые и рабочие свойства синхронных двигателей
Мвх — момент входа в синхронизм Таблица 13.2. Технические данные двигателей серии ДСП
* 'вх ~ время вхождения в синхронизм. Таблица 13.3. Габаритные и установочные размеры, мм, и масса двигателей серии ДСП
Условия эксплуатации двигателей серии ДСП Вибрационные нагрузки: диапазон частот, Гц ... 5 — 300 ускорение, м/с2 .... 100 Ударные нагрузки, м/с2 ... 150 Температура окружающей среды, °С....... -604-60 Относительная влажность воздуха при температуре 35°С, %........ 98 Гарантийная наработка, ч . . 3000 13.1.3. Двигатели серии Г Двигатели серии Г — гистерезисные однофазные и трехфазные. Крепление двигателей — фланцевое. Режим работы — продолжительный. Основные технические данные двигателей серии Г приведены в табл. 13.4. Схемы включения двигателей серии Г даны на рис. 13.1, габаритные и установочные размеры и масса двигателей серии Г — в табл. 13.5.
Примечание. Сф, Vq — емкость и напряжение фазосдвигающего конденсатора Рис. 13.1. Схемы включения двигателей серии Г: а - трехфазных, б - однофазных Г210, Г506; в - однофазных Г205УХЛ4, Г216УХЛ4; г - остальных однофазных Таблица 13.5. Габаритные и установочные размеры, мм, и масса двигателей серии Г
Условия эксплуатации двигателей серии Г Вибрационные нагрузки Г201, Г210, ГЗОЗ, Г506: ускорение, м/с2..... 50 диапазон частот, Гц ... 5 — 300 Ударные нагрузки Г201, Г210, ГЗОЗ, Г506, м/с2..... 120 Температура окружающей среды, °С: Г201, Г210, ГЗОЗ, Г506 . . -60^ +50 остальных...... 0 — 40 Относительная влажность воздуха при температуре 25 °С, %: Г201, Г210, ГЗОЗ, Г506 . . 98 остальных двигателей . . 80 Гарантийная наработка, ч: Г201, ГЗОЗ...... 500 остальных двигателей. . . 1000 13.1.4. Двигатели Г-31, Г-33, Г-34 Двигатели Г-31УХЛ4, Г-31АУХЛ4, Г-ЗЗУХЛ4, Г-ЗЗАУХЛ4, Г-34УХЛ4 и Г-34АУХЛ4 — гистерезисные. Крепление двигателей — фланцевое. Режим работы — продолжительный. Частота напряжения питания 50 Гц, частота вращения 3000 об/мин. Технические данные двигателей Г-31, Г-33, Г-34 приведены в табл. 13.6. Схемы включения двигателей Г-31, Г-33, Г-34 показаны на рис. 13.2, габаритные и установочные размеры — на рис. 13.3. Рис. 13.2. Схемы включения двигателей Г-31, Г-33, Г-34: а — трехфазного, б — однофазного Значения емкости фазосдвигающего конденсатора и напряжения на нем приведены ниже
Рис. 13.3. Габаритные и установочные размеры двигателей Г-31, Г-33, Г-34 Условия эксплуатации двигателей Г-31, Г-33, Г-34 Вибрационные нагрузки: диапазон частот, Гц ... 50 — 200 ускорение, м/с2..... 50 Температура окружающей среды, °С .........-60 4-50 Относительная влажность воздуха при температуре 25 °С, % 98 Гарантийная наработка, ч: Г-31УХЛ4, Г-ЗЗУХЛ4, Г-34УХЛ4...... 8000 Г-31АУХЛ4, Г-ЗЗАУХЛ4, Г-34АУХЛ4...... 3000 Таблица 13.6. Технические данные двигателей Г-31, Г-33, Г-34
13.1.5. Двигатель ГТ-211М Двигатель ГТ-211М — гистерезисный однофазный. Крепление двигателя — фланцевое. Режим работы — продолжительный при вращении или длительная стоянка под током торможения. Технические данные двигателя ГТ-211М Напряжение питания, В.....115 Частота напряжения питания, Гц 400 Частота вращения, об/мин. . . . 12000 Вращающий момент, Н ■ см . . . 0,24 Потребляемый переменный ток в режиме вращения, А.....0,2 Потребляемый постоянный ток в режиме стоянки под током торможения, А........0,2 Начальный пусковой момент, Н • см 0,24 Максимальный вращающий момент, Нем........0,24 Время вхождения в синхронизм, с, не более......... 15 КПД, %..........0,155 coscp........... 0,7 Масса, кг..........0,4 Условия эксплуатации двигателей ГТ-211М Вибрационные нагрузки: диапазон частот, Гц ... 5 — 2000 ускорение, м/с2..... 150 Ударные нагрузки, м/с2. . . . 350 Температура окружающей среды, °С.........-60 -=- 85 Относительная влажность воздуха при температуре 40 °С, % 98 Гарантийная наработка, ч: в режиме вращения .... 500 в режиме стоянки под током торможения .... 5050 Схема включения двигателя ГТ-211М показана на рис. 13.4, габаритные и установочные размеры — на рис. 13.5. Рис. 13.4. Схемы включения двигателя ГТ-211М: а — правое вращение (С = 0,75 мкФ, 170 В); б — левое вращение (С = 0,75 мкФ, 170 В); в — стоянка под током торможения 13.1.6. Двигатель ГР-206 Двигатель ГР-206 — гистерезисный трехфазный со встроенным редуктором. Крепление двигателя — фланцевое. Режим работы — продолжительный. Габаритные и установочные размеры двигателя ГР-206 приведены на рис. 13.6. Технические данные двигателя ГР-206 Напряжение питания, В..... 40 Частота напряжения питания, Гц 1000 Полезная мощность, Вт..... 5,5 Частота вращения, об/мин . . . 2250 Вращающий момент, Н • см . . . 2,25 Потребляемый ток, А..... 1,7 Время вхождения в синхронизм, с 6 Масса, кг.......... 0,4 Условия эксплуатации двигателя ГР-206 Вибрационные нагрузки: диапазон частот, Гц ... 50—2500 ускорение, м/с2..... 100 Температура окружающей среды, °С .........-50-г 70 Относительная влажность воздуха при температуре 25 °С, % 98 Гарантийная наработка, ч . . . 150 Рис. 13.5. Габаритные и установочные раз- Рис. 13.6. Габаритные и установочные размеры двигателя ГТ-211М меры двигателя ГР-206 13.1.7. Двигатель ДМ-3 Двигатель ДМ-3 — гистерезисный двухфазный трехскоростной реверсивный. Изменение частоты вращения двигателя осуществляется переключением обмоток за счет изменения числа пар полюсов. Крепление двигателя — фланцевое. Режим работы — продолжительный. Технические данные двигателя ДМ-3 Напряжение питания, В ... 220 Частота напряжения питания, Гц.......... 50 Частота вращения, об/мин . • 3000; 1500; 750 Полезная мощность, Вт . . . 15; 8; 4 Вращающий момент, Нем . . 4,85; 5,17; 5,17 Потребляемый ток, А ... 0,5 Начальный пусковой момент, Нем......... 6,0 Потребляемая мощность, Вт 100 Время вхождения в синхронизм, с......... 0,8 Масса, кг......... 4,5 Условия эксплуатации двигателя ДМ-3 Вибрационные нагрузки: диапазон частот, Гц . . . . 15 — 55 ускорение, м/с2...... 30 Ударные нагрузки, м/с2..... 500 Температура окружающей сре'ды, °С........... 0-50 Относительная влажность воздуха при температуре 25 °С, % . . . 98 Гарантийная наработка, ч . . . 1000 Схемы соединения выводов обмоток и включения двигателя ДМ-3 показаны на рис. 13.7, габаритные и установочные размеры — на рис. 13.8. Рис. 13.8. Габаритные и установочные размеры двигателя ДМ-3 Рис. 13.7. Схемы соединения выводов обмоток (а) и включения двигателей ДМ-3 при и = = 3000 об/мин (б), 1500 об/мин (в), 750 об/мин (г) (R = 400 Ом, 50 Вт; С= 3,5 мкФ, 300 В; Лр = 2 кОм, 1 Вт; Ср = 0,5 мкФ, 500 В, здесь Rv, Cp — рабочие резистор и конденсатор) 13.1.8. Двигатель ГД-402 Двигатель ГД-402 — гистерезисный трехфазный, с конденсаторным включением, предназначенный для работы от однофазной сети. Крепление двигателя — фланцевое с упорным буртиком. Режим работы — продолжительный. Технические данные двигателя ГД-402 Напряжение питания, В .... 40 Частота напряжения питания, Гц 400 Частота вращения, об/мин . . . 3000 Полезная мощность, Вт .... 1,2 Пусковой момент, Н ■ см . . . . 0,20 Максимальный вращающий момент, Нем........ 0,15 Потребляемый ток, А..... 0,25 Масса, кг.......... 0,28 Условия эксплуатации двигателя ГД-402 Вибрационные нагрузки: диапазон частот, Гц ... 5 — 1000 ускорение, м/с2..... 100 Ударные нагрузки, м/с2 . . . 350 Температура окружающей среды, °С .........-60-г +70 Относительная влажность воздуха при температуре 40 °С, %.......... 98 Гарантийная наработка, ч . . . 5500 i о 12 Рис. 13.9. Схема включения двигателя ГД-402 (С = 2+2,75 мкФ, 250 В): 1 — 3 — выводы обмоток Схема включения двигателя ГД-402 показана на рис. 13.9, габаритные и установочные размеры — на рис. 13.10. 13.1.9. Двигатель МГ-1,5 Двигатель МГ-1,5 — гистерезисный, предназначенный для питания от однофазной или двухфазной сети. Крепление двигателя — фланцевое. Режим работы — продолжительный. Схема включения двигателя МГ-1,5 показана на рис. 13.11, габаритные и установочные размеры — на рис. 13.12. Технические данные двигателя МГ-1,5 Одно- Двухфаз-фазное пи- ное питание тание Напряжение питания, В 72,5 30 Частота напряжения питания, Гц . . , . . 1000 1000 Частота вращения, об/мин......15000 15000 Полезная мощность, Вт 1,05 1,5 Вращающий момент, Нем.......0,07 0,1 Потребляемый ток, А: обмотка 1-2 ... 0,3 0,26 обмотка 3-4 . . . 0,2 0,26 Масса, кг......0,16 0,16 Условия эксплуатации двигателя МГ-1,5 Вибрационные нагрузки: диапазон частот, Гц ... 10 — 200 ускорение, м/с2..... 60 Ударные нагрузки, м/с2 ... 120 Температура окружающей среды, °С........ -60 -=- +60 Относительная влажность воздуха при температуре 20 °С, % 98 Гарантийная наработка, ч . . . 625 Рис. 13.10. Габаритные и установочные размеры двигателя ГД-402 Рис. 13.13. Габаритные и установочные размеры двигателя АС-032 Рис. 13.11. Схема включения двигателя МГ-1,5: а —в двухфазную сеть (Ср = 0,75 мкФ); б — в однофазную сеть (Ср = 0,1 мкм; Сп = 0,35 мкФ, здесь Сп — пусковой конденсатор); 1 — 4 — выводы обмоток Рис. 13.12. Габаритные и установочные размеры двигателя МГ-1,5 Технические данные двигателя АС-032 Напряжение питания, В .... 18 Частота напряжения питания, Гц 50 Вращающий момент, Н • см . . . 2,00 Частота вращения, об/мин . . . 3000 Потребляемый ток, А..... 2 Момент входа в синхронизм, Н • см 2,20 Масса, кг.......... 0,85 Условия эксплуатации двигателя Температура окружающей среды, °С .........-5 ч- +60 Относительная влажность воздуха при температуре 20 °С, % 98 Гарантийная наработка, ч . . 400 13.1.11. Двигатель Т16/6М1 Двигатель Т16/6М1 — гистерезисный двухфазный. Крепление двигателя — фланцевое. Режим работы — продолжительный. Схема включения двигателя Т16/6М1 показана на рис. 13.14, габаритные и установочные размеры — на рис. 13.15. 13.1.10. Двигатель АС-032 Двигатель АС-032 имеет возбуждение от постоянных магнитов. Двигатель — трехфазный. Крепление двигателя — фланцевое. Режим работы — продолжительный или повторно-кратковременный (15 включений — 75 с работа, перерыв между включениями 5 с — пауза 75 мин). Габаритные и установочные размеры двигателя АС-032 приведены на рис. 13.13. Рис. 13.14. Схема включения двигателя Т16/6М1 (С= 1 мкФ, 500 В) Рис. 13.15. Габаритные и установочные размеры двигателя Т16/6М1 Технические данные двигателя Т16/6М1 Напряжение питания, В .... 27 Частота напряжения питания, Гц 400 Частота вращения, об/мин . . . 4000 Полезная мощность, Вт .... 0,06 Вращающий момент, Н-см . . . 0,015 Потребляемый ток, А..... 0,16 Время вхождения в синхронизм, с 30 Масса, кг.......... 0,06 Условия эксплуатации двигателя Т16/6М1 Вибрационные нагрузки: диапазон частот, Гц ... 1 — 3000 ускорение, м/с2..... 150 Температура окружающей среды, °С......... -10-=- +50 Гарантийная наработка, ч . . . 1000 13.1.12. Двигатель ДС-1 Двигатель ДС-1 — гистерезисный однофазный со встроенным редуктором. Крепление двигателя — фланцевое. Режим работы — повторно-кратковременный (цикл — 20 с работа и 30 с пауза) или продолжительный. Технические данные двигателя ДС-1 Напряжение питания, В .... 220 Частота напряжения питания, Гц 50 Частота вращения, об/мин ... 2 Вращающий момент, Нем . . . 4 Потребляемый ток, А..... 0,055 Начальный пусковой момент, Н • см 10 Максимальный вращающий момент, Нем........ 10 Время вхождения в синхронизм, с 0,65 Масса, кг.......... 0,6 Условия эксплуатации двигателя ДС-1 Вибрационные нагрузки: диапазон частот, Гц ... 5 — 300 Рис. 13.16. Схема включения двигателя ДС-1 (С„ = 0,5 мкФ, 350 В; Ср = 0,5 мкФ, 350 В) Рис. 13.17. Габаритные и установочные размеры двигателя ДС-1 ускорение, м/с2..... 100 Ударные нагрузки, м/с2 ... 120 Температура окружающей среды, °С .........-40 -г +70 Относительная влажность воздуха при температуре 40 °С, 7„.......... 98 Гарантийная наработка: для повторно-кратковременного режима, включений . . 20000 для продолжительного режима, ч........ 3000 Схема включения двигателя ДС-1 показана на рис. 13.16, габаритные и установочные размеры — на рис. 13.17. 13.1.13. Двигатели ДСР-2, ДСР-60 Двигатели ДСР-2, ДСР-60 - гистерезис-ные трехфазные со встроенным редуктором. Для включения двигателей в однофазную сеть в качестве фазосдвигающего элемента используется конденсатор емкостью 1 мкФ на рабочее напряжение не менее 300 В. Крепление двигателей — фланцевое. Режим работы — продолжительный. Основные технические данные двигателей ДСР приведены в табл. 13.7. Рис. 13.18. Схема включения двигателей ДСР: я — в однофазную сеть (С = 1 4- 0,5 мкФ, 300 В); 6 — в трехфазную сеть Рис. 13.19. Габаритные и установочные размеры двигателей ДСР Условия эксплуатации двигателей серии ДСР Вибрационные нагрузки: диапазон частот, Гц..... 1—300 ускорение, м/с2....... 50 Ударные нагрузки, м/с2..... 150 Температура окружающей среды, °С...........-60++70 Относительная влажность воздуха при температуре 40 °С, % . . . 98 Гарантийная наработка, ч .... 10 000 Схема включения двигателей ДСР показана на рис. 13.18, габаритные и установочные размеры — на рис. 13.19. 13.1.14. Двигатели СОЛ-1, СОЛ-1А Двигатели СОЛ-1, СОЛ-1А — реактивные трехфазные, конструктивно выполняемые с одним (СОЛ-1 А) или двумя (СОЛ-1) выходными концами вала. Крепление двигателей — фланцевое. Режим работы — продолжительный. Габаритные и установочные размеры двигателей СОЛ показаны на рис. 13.20. Технические данные двигателей СОЛ-1, СОЛ-1А Напряжение питания, В..... 220 Частота напряжения питания, Гц 50 Полезная мощность, Вт .... 55 Частота вращения, об/мин . . . 1500
Рис. 13.20. Габаритные и установочные размеры двигателей СОЛ Потребляемый ток, А..... 1,2 Вращающий момент, Н • см . . . 35,3 Начальный пусковой момент, Н • см 118 Максимальный вращающий момент, Н • см........ 69 КПД, %.......... 45 cos Ф........... 0,3 Масса, кг......... 6,4 Условия эксплуатации двигателей СОЛ-1, СОЛ-1А Вибрационные нагрузки: диапазон частот, Гц ... 5 — 300 ускорение, м/с2..... 50 Ударные нагрузки, м/с2 ... 150 Температура окружающей среды, °С ......... -50 н- +50 Относительная влажность воздуха при температуре 25 °С, % 98 Гарантийная наработка, ч . . . 2500 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|