Електродвигун постійного струму серії 4П

Електродвигуни постійного струму серії 4ПНМ
Електродвигуни призначені для роботи в електроприводах постійного струму промислового обладнання з харчуванням, як від напівпровідникових перетворювачах, так і від генераторів.
Генератори призначені для живлення різних приймачів.
Позначення
4ПХМХХХХХХ04:
4 — порядковий номер серії;
П — машина постійного струму з датчиками теплового захисту;
Х — виконання за ступенем захисту та способом охолодження:
Б — закрите виконання з природним охолоджуванням, висотою осі обертання 112 — 180 мм;
Н — захищене виконання з самовентиляцією, висотою осі обертання 112 — 180 мм;
Про — закрите виконання з обдувом від стороннього вентилятора, висотою осі обертання 160 — 180 мм;
Ф — захищене виконання з незалежною вентиляцією від стороннього вентилятора, висотою осі обертання 132 — 180 мм;
М — модифікація;
З — змішане (з паралельної і послідовної обмотками) збудження;
ХХХ — висота осі обертання, мм (112, 132, 160, 180);
Х — умовна довжина сердечника якоря: М-перша довжина, L-друга довжина;
Х — наявність тахогенератора: Г — з тахогенератором, без букви — відсутність тахогенератора;
04 — кліматичне виконання і категорія розміщення за ГОСТ 15150-69.
Конструкція
Модифіковані, з незалежним збудженням (4П...М) і зі змішаним збудженням (4ПНМС).
4ПНМ (4ПНМС) — захищеного виконання з самовентиляцією, ступінь захисту IP23S по ГОСТ 17494-87, спосіб охолодження IC01 по ГОСТ 20459-87.
4ПБМ — закритого виконання, ступінь захисту IP44S по ГОСТ 17494-87, спосіб охолодження ІС0041 по ГОСТ 20459-87.
Застосована ізоляція класу нагрівостійкості Н по ГОСТ 8865 — 87.
4ПНМ, 4ПБМ — виготовляються з датчиком теплового захисту, можлива установка тахогенератора.
Конструктивне виконання за способом монтажу:
4ПНМ — IM1041, IM2041, IM3041 по ГОСТ 2479-79 — на лапах, на лапах з фланцем, без лап з фланцем, з одним циліндровим кінцем валу, горизонтального і вертикального положення вала;
4ПБМ — IM1081, IM2081, IM3081 по ГОСТ 2479-79 — на лапах, на лапах з фланцем, без лап з фланцем, з одним циліндровим кінцем валу, з будь-яким положенням вала;
4ПНМС — IM1001, IM3001 по ГОСТ 2479-79 — на лапах, без лап з фланцем, з одним циліндровим кінцем валу, горизонтального положення вала;
4ПНМ, 4ПБМ — без тахогенератора — IM1002 по ГОСТ 2479-79 — на лапах, з двома циліндричними кінцями валу, горизонтального положення вала.

Двигуни постійного струму
На перший погляд двигуни постійного струму здаються досить простими. Подаємо напругу на обидва контакти, і даааа, він крутиться! А якщо ми хочемо змінити напрямок руху? Правильно, змінюємо дроти місцями. А що якщо потрібно змусити обертатися двигун на менших обертах? Потрібно використовувати меншу напругу живлення. Але як робот може зробити все це автоматично? Як визначити, яке напруга подавати? Чому не 50 а 12 вольт? Що трапиться, якщо мотор перегріється? Управління двигуном набагато цікавіше ніж здається!

Напруга

Вважається, що мотор постійного струму не мають полярності — мається на увазі, що можна змінювати полярність живлення без будь-яких шкідливих наслідків. Зазвичай двигуни постійного струму живляться напругою від 6 до 12В. Більш потужні живляться від 24В і вище. Але для роботів краще всього використовувати харчування в діапазоні 6-12В. Так чому ж мотори працюють на різній напрузі? Як відомо (або повинні бути відомо), напруга прямо пропорційно обертального моменту. Більше напруга, вище момент. Але не подавайте на мотор 100В, нічого хорошого з цього не вийде) ) Мотор розрахований на напругу, при якому він буде працювати найбільш ефективно. Якщо подати надто мале напруга, мотор ледве буде крутитися, якщо занадто багато, він перегріється і обмотки розплавляться. Так що основним правилом можна вважати подачу напруги, наближеного до номінального. До того ж, незважаючи на те, що 24В двигун може бути могутніше, хіба варто навантажувати робота 24В батареями, які значно важче і більше? Я пропоную не використовувати напруги не вище 12 вольт для тих пір, поки не знадобиться дійсно висока потужність.

Струм

Обов'язково потрібно звернути увагу на струм. Занадто мало, не буде крутитися. Занадто багато і отримаємо підгоріли обмотки. Коли купуєте мотор, слід звернути увагу на два значення. Перше — робочий струм. Це середня кількість струму, споживана двигуном для роботи при стандартному навантаженні. Помножимо це значення на напругу і отримаємо середню потужність, споживану двигуном. Інше значення, на яке потрібно звернути увагу це струм споживання при заблокованому роторі. Ця величина виходить при подачі живлення на двигун і додатку достатньої сили, що б зупинити його. Це максимальне значення споживаного двигуном струму, а значить і максимальне значення споживаної потужності. Тому потрібно створювати систему управління таким чином, що б вона витримувала струм при заблокованому роторі. До того ж, якщо ви плануєте постійно використовувати двигун, або подавати напругу вище номінального, добре б охолоджувати двигун для попередження перегріву.

Рівень потужності

Наскільки велике напруження можна подати на двигун? Зазвичай всі двигуни розраховані (або повинні розраховуватися) на певну потужність. Потужність-це енергія. Неефективність перетворення електрики в рух безпосередньо пов'язане з нагріванням. Занадто багато тепла і обмотки двигуна розплавляться. Тому виробники моторів (якісних) знають, яка потужність призведе до пошкодження двигуна і дають цю інформацію в документації на двигун. Поекспериментуйте, що б визначити, яку кількість струму споживає двигун при використовуваному напрузі.

Рівняння наступне:

Потужність [Вт] = Напруга [Вольт] * Струм [Ампер]

Викиди напруги

Для зміни напряму обертання необхідно змінити полярність живлення. Двигун володіє власною індукцією і моментом, які чинять опір цій зміні напруги. Тому при зміні напряму обертання двигуна відбувається потужний короткочасний викид. Напруга імпульсу може вдвічі перевищувати напругу живлення. Струм приблизно дорівнює максимальному. Звідси висновок, силова система управління повинна бути розрахована на потужні електричні імпульси.

Момент

При купівлі двигуна постійного струму потрібно звернути увагу на два значення крутного моменту. Перший — робочий крутний момент. Це момент, на який розрахований двигун. Зазвичай це заявлене значення. Інше значення — момент при заблокованому роторі. Це момент, необхідний для зупинки двигуна при обертанні. Зазвичай використовується лише робочий момент, але бувають випадки, коли нам потрібно знати, наскільки можна навантажити двигун. Якщо ви створюєте колісного робота, великий момент означає гарне прискорення. Моє особисте правило — якщо на роботі 2 двигуна, момент кожного повинен перевищувати вагу робота на плечі дорівнює радіусу колеса. Завжди віддавайте перевагу моменту перед швидкістю. Пам'ятаєте, як сказано вище, значення крутного моменту може змінюватися в залежності від поданого напруги. Так що якщо потрібно трохи більший момент для того, що б зламати щось, подаємо напругу на 20% більше номінального, це безпечно для нас, але дасть приріст потужності. Головне пам'ятайте, що це знижує ККД і вимагає додаткового охолодження двигуна.

Технічні дані електродвигунів постійного струму серії 4ПО80
електродвигуни постійного струму серії 4ПО 80 виготовляються для поставок всередині країни і на експорт і відповідають вимогам ГОСТ 183-74 і технічним умовам ТУ16-88 ИНЦЯ527.214–003ТУ, ТУ16-88 ИЖВЕ 527.000.004 Т і ТУ 16-527.317-85 (ИЖДЦ 527.412.007 ТУ).
Основні технічні дані електродвигунів постійного струму серії 4ПО80 наведені в таблиці 1.
Номінальний режим роботи електродвигунів – тривалий (S1) по ГОСТ 183-74. Електродвигуни серії 4ПО80 допускають роботу в режимах S2 – S8 по ГОСТ 183-74, при цьому среднеквадратичный струм якоря за цикл не повинен перевищувати номінальний.
Електродвигуни 4ПО80 без ушкоджень і залишкових деформацій витримують в нагрітому стані робоче навантаження по струму 60 з, при основній частоті обертання 2,0 (в частках номінальної). При цьому среднеквадратичный струм не повинен перевищувати номінальний.

Регулювання частоти обертання електродвигунів 4ПО80 від нуля до основної виробляється зміною підводиться напруги, а від основної до максимальної – струмом збудження. Електродвигуни постійного струму серії 4ПО80 допускають регулювання частоти обертання від основної до нуля в діапазоні 1:1000, зі зниженням струму до 50%.

Стійкість роботи електродвигунів з незалежним збудженням, а також виключення появи на обмотці збудження напруги понад 600 забезпечується схемою управління електродвигунами. Напрямок обертання електродвигунів з незалежним збудженням – реверсивний. Ступінь іскріння на колекторі машин під сбегающим краєм щітки при номінальному навантаженні в діапазоні робочих частот обертання і коефіцієнт пульсації струму не більше 15% не перевищує 11/2 по ГОСТ 183-74. Ступінь іскріння при перевантаженнях та в перехідних режимах не обмовляється, колектор і щітки при цьому повинні бути в стані, придатному для експлуатації.

Середній рівень звуку електродвигунів при номінальній частоті обертання відповідає класу 2 за ГОСТ 16372-84. Рівень вібрації за ГОСТ 16921-83 категорії R і N.
Ймовірність безвідмовної роботи електродвигунів 4ПО-80 – 0,9 за період роботи 6000ч.