По условиям эксплуатации серия 4П выпускается для нормаль­ных условий и для тяжелых условий эксплуатации, соответствующих их работе в механизмах экскаваторов, буровых установок, в оборудовании металлургического производства, в крановом обору­довании и др. Структура серии 4П приведена в табл. 10.7.

Закрытые и обдуваемые двигатели мощностью до 10 кВт с регулированием частоты вращения магнитным потоком составляют почти 2/3 общей потребности народного хозяйства в машинах по­стоянного тока.

Для повышения технологичности конструкции двигателей серии 4П и использования в их производстве технологического оборудо­вания, созданного под серию 4А асинхронных двигателей, магнитопровод статора этих машин унифицирован с пакетом статора асинхронных машин. При такой конструкции магнитопровода ста­тора машин серии 4П обмотка возбуждения укладывается в два паза в пределах полюсной дуги основного потока, а во всех остальных пазах равномерно располагается компенсационная обмотка. Рас­пределение обмоток возбуждения и компенсационной обмотки в па­зах магнитопровода статора позволяет обеспечить полную компен­сацию реакции якоря не только в режимах номинальной нагрузки, но и при больших кратностях перегрузки по току якоря.

Распределение обмоток по пазам статора одновременно улучша­ет теплоотдачу обмоток, позволяет увеличить плотность тока в об­мотках возбуждения, компенсационной и добавочных полюсов и довести их до уровней, установленных для статорных обмоток асин­хронных машин. При применении шихтованного магнитопровода статора машин постоянного тока уменьшается магнитная несиммет­рия и повышается коммутационная надежность двигателей в стаци­онарных и динамических режимах, улучшаются динамические пока­затели машины при питании от тиристорных преобразователей напряжения.

Таблица 11.5. Изоляция обмотки якоря машин постоянного тока (пазы открыты, обмотка из прямоугольного провода, h= 225...315 мм, напряжение 600 В)

Часть обмотки	Позиция на рис.	Материал, марка			Толщина, мм	Число слоев			Двусторонняя толщина изоляции
		Класс нагревостойкости				Класс нагревостойкости		по ширине	по высоте при
		B	F	H	B F,H	B	F,H		1	2	3	4
Пазовая	1	Слюдопластофолий ИФГ-Б	Синтофолий F	Синтофолий H	0,15 0,16	4,5 оборота	3,5 оборота	1,1	2,2	2,2	2,2	2,2
	2	То же	То же	То же	0,15 0 ,16	0—6				0,3	0,6	0,9
	3	Стеклолакоткань ЛСП			0,15	1	1	0,3	0,6	0,6	0,6	0,6
		Стеклотекстолит
	4	СТ	СТЭФ	СТК	0,5	1	1		0,5	0,5	0,5	0,5
	5	СТ	СТЭФ	СТК	0,5	1	1		0,5	0,5	0,5	0,5
	6	СТ	СТЭФ	СТК	0,5	1	1		0,5	0,5	0,5	0,5
		Допуск на укладку обмотки						0,3	0,5	0,5	0,5	0,5
		Общая толщина изоляции в пазу (без витковой, без высоты клина или без высоты бандажной канавки)						1,7	4,8	5,1	5,4	5,7
Лобовая	7	Стеклослюдинитовая лента	Пленка полиамидная марки ПМ 0,05 3		0,15	1 вполнахлеста		0,6	0,6	0,6	0,6	0,6
	8	Стеклянная лента ЛЭС			0,1	То же	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4
		Общая толщина изоляции катушки в лобовой части (без витковой)					1	1	1	1	1	1

---

Эти двигатели допускают работу без включения в цепь якоря до­полнительного сглаживающего реактора. При номинальной мощ­ности допустима пульсация тока до 15%, а при увеличении коэффи­циента пульсации до 45% мощность двигателя должна быть снижена на 10%.

На рис. 11.4 показана конструкция двигателя постоянного тока типа 4ПО, в которой детали и узлы максимально унифицированы с конструкциями асинхронных машин. Приняты одинаковыми внеш­ние диаметры пакетов стали статоров и длины пакетов в обеих кон­струкциях. Подшипниковые щиты на стороне, противоположной коллектору, станины, коробки выводов, вентиляционные и подшип­никовые узлы, используемые в конструкциях серии 4А, могут быть применены в двигателе серии 4П. Поэтому операции штамповки ли­стов, сборки пакетов статора и ротора, запрессовки их в станину и на вал осуществляются на оборудовании, предназначенном для про­изводства асинхронных двигателей.

Воздушный зазор в рассматриваемых конструкциях выполняется равномерным, без увеличения его под краями главных полюсов. Ис­полнение двигателя по степени защиты IР44 повышает надежность этих двигателей в эксплуатации. Конструкция изоляции обмоток якоря и статора двигателей се­рии 4П соответствует изоляции асинхронных машин серии 4А и ма­шин постоянного тока серии 2П. Класс нагревостойкости изоляции обмоток: F — для магнитной системы и Н — для якоря.

Рис. 11.4. Машина постоянного тока серии 4П:

1 — корпус; 2 — магнитопровод статора; 3 — щит подшипниковый передний;

4 — сердечник якоря; 6 - кожух, 7 – коробка выводов; 8 — коллектор; 9 — токосъемное устройство

---

Таблица 11.6. Изоляция обмотки якоря двигателей постоянного тока (пазы прямоугольные, открытые, обмотки двухслойная петлевая, волновая, лягушачья разрезная с жёсткими формированными катушками из провода марки ПСД (Класс нагревостойкости F) и ПСДК (Класс нагревостойкости H), h=355…500 мм, напряжение 1000В.

Часть обмотки	Позиция	Материал		Толщина, мм		Число слоев		Двусторонняя толщина изоляции, мм
		Наименование, марка				Класс нагревостойкости		по ширине				по высоте
		Класс нагревостойкости
		F	H	F	H	F	H	2	3	4	5
Пазовая	1	Стеклянная лента ЛЭС	Полиимидная пленка ПМ	0,1	0,05	1 впритык	1 вполнахлеста	0,02	0,2	0,4	0,4	0,8
	2	Бумага фенилоновая	—	0,05		1 впритык		0,1	0,1	0,1	0,1	0,4
	3	Полиимидная пленка	ПМ	0,05		3 вполнахлеста		0,6	0,6	0,6	0,6	1,2
	4	Бумага фенилоновая		0,05		1 впритык		0,1	0,1	0,1	0,1	0,2
	5	Стеклянная лента ЛЭС		0,1		1 вполнахлеста		0,4	0,4	0,4	0,4	0,8
	6	Бумага фенилоновая		0,2		1		0,4	0,4	0,4	0,4	0,4
	7	Стеклостекстолит	СТК	0,5		1		—	—	—	—	0,5
	8	То же	СТК	0,5		1		—	—	—	—	0,5
	9	«	СТК	0,5		1		—	—	—	—	0,5
		Допуск на укладку	—	—		—		0,3	0,3	0,3	0,3	0,5
		Общая толщина изоляции в пазу (без витковой, без высоты клина)		—		—		2,1	2,1	2,3	2,3	5,8
Лобовая	10	Стеклянная лента ЛЭС	Полиимидная пленка ПМ	0,1	0,05	1 впритык	1 вполнахлеста	0,2	0,2	0,4	0,4	0,4
	11	Бумага фенилоновая		0,5		1 впритык		0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
	12	Полиимидная пленка ПМ		0,05		1 вполнахлеста		0,4	0,4	0,4	0,4	0,4
	13	Бумага фенилоновая		0,05		1 впритык		0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
	14	Стеклянная лента ЛЭС		0,1		1 вполнахлеста		0,4	0,4	0,4	0,4	0,4
		Общая толщина изоляции катушки в лобовой части (без витковой)		—	—			1,2	1,2	1,4	1,4	1,5

---

Таблица 11.7. Структура двигателей серии 4П

Исполнение	Тип	Высота оси вращения, мм	Номинальный вращающий момент, Н-м	Способ охлаждения	Степень защиты
Закрытые обдуваемые с нормальным регулированием	4ПО	80	2,3	IС0141	IР44
			3,5
			4,7
		100	5,6
			7,1
			9,5
		112	14
			19
		132	25
			35
		160	47
Закрытые с естественным охлаждением	4ПБ	100	1,2		IР44
			1,6
			2,4
		112	7,1	IС0041
			9,5
		132	14
			19
		160	25	IС0041
			35
Широкорегулируемые с принудительной вентиляцией	4ПФ	112	53		IР23
			71
		132	95
			118
			140
		160	190
			236
			280
		180
			355
			475	IС05,
		200	560
			710	IС06
		225	850
			1000
			1250
		250	1500
		280	1700	IС06
			2120
Крупные двигатели для тяжелых условий эксплуатации		355	3000		IР23
			3750
			4750
		450	6000
			9500
			15000

---

Сравнение степени использования объема двигателей постоян­ного тока серии 4П и асинхронных двигателей серии 4А показыва­ет, что мощность двигателя постоянного тока унифицированной конструкции равна приблизительно 2/3 номинальной мощности «синхронного двигателя серии 4А при той же высоте оси вращения. Однако по сравнению с двигателями серии 2П достигнуто значите­льное снижение расхода активных материалов на единицу мощно­сти. Например, в диапазоне мощностей от 15 кВт до 20 кВт расход обмоточной меди в двигателях новой серии на 20...30 % меньше, чем в двигателях серии 2П [5, 16].

11.2. ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ МАШИНЫ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

В соответствии с государственными стандартами разработка любого изделия всех отраслей промышленности определяется тех­ническим заданием, в котором устанавливаются основное назначе­ние, технические характеристики, показатели качества и техни­ко-экономические требования, предъявляемые к проектируемому изделию, соответствие его мировому техническому уровню.

В техническом задании на проектируемую машину постоянного тока указываются следующие данные:

номинальная мощность машины, кВт;,

номинальное напряжение сети, В;

номинальная частота вращения, об/мин;

род возбуждения;

исполнение по степени защиты, способу монтажа и способу ох­лаждения;

условия эксплуатации при воздействии климатических и механи­ческих факторов;

номинальный режим работы и допускаемое превышение темпе­ратуры, класс изоляции по нагревостойкости;

диапазон регулирования частоты вращения путем изменения на­пряжения сети, ослабления поля главных полюсов;

массогабаритные характеристики;

требования к коммутации;

дополнительные требования, например, показатели надежности и долговечности, значения КПД при номинальном режиме и опреде­ленном коэффициенте нагрузки и др.

При задании указанных величин вся последовательность расчета и проектирования машины постоянного тока соответствует установ­ленным практикой электромашиностроения принципам проектиро­вания машин общего назначения. На основе электромагнитного, теп­лового и вентиляционного расчетов может быть спроектирована машина, соответствующая специальным требованиям к конструкции и ее характеристикам. Сравнение степени использования объема двигателей постоян­ного тока серии 4П и асинхронных двигателей серии 4А показыва­ет, что мощность двигателя постоянного тока унифицированной конструкции равна приблизительно 2/3 номинальной мощности «синхронного двигателя серии 4А при той же высоте оси вращения. Однако по сравнению с двигателями серии 2П достигнуто значите­льное снижение расхода активных материалов на единицу мощно­сти. Например, в диапазоне мощностей от 15 кВт до 20 кВт расход обмоточной меди в двигателях новой серии на 20...30 % меньше, чем в двигателях серии 2П [5, 16].

---

Смотрите также файлы

• Глава 12 Системы автоматизированного проектирования электрических машин.doc

• Обложка.doc

• Огавление.doc

• Предисловие.doc

• Предметный указатель.doc