Электрические машины и датчики

1. Двигатели постоянного тока серии П2П 12 –17-го габаритов выпускаются на напряжение 440, 600, 750 В. Возможные сочетания номинальной мощности Р_НОМ , номинальной частоты вращения n_НОМ и номинального напряжения U_НОМ приведены в таблице 6.1.

Электродвигатели серии П2П при номинальной частоте вращения в течение 15 с допускают рабочую перегрузку 2,75I_НОМ , при максимальной частоте вращения – (1,8 – 2) I_НОМ . Электродвигатели длительно допускают перегрузку 1,15 I_НОМ . Допустимая скорость нарастания тока 100 I_НОМ /с, допустимая амплитуда пульсаций переменной составляющей тока якоря 7 %. Двигатели допускают регулирование частоты вращения ослаблением поля в 1,5 – 2,5 раза, причем n_max не более 1500 об/мин.

2. Двигатели постоянного тока серии МП2 (П2) 12 – 15-го габаритов выполняются на напряжения 440, 600 В. При напряжении 440 В данные двигателей приведены в таблице 6.2. При напряжении 600 В двигатели имеют мощность 800, 420 кВт при частотах вращения 250/500, 315/500, 400/630, 500/800, 630/800 об/мин.

Таблица 6.1

UНОМ, В	Номинальная мощность двигателей, кВт, серии П2П при частоте вращения, об/мин
	200	250	315	400	500	630	800	1000
440	---	---	200 315 500 ---	110 315 400 500	200 315 400 500	315 400 --- ---	315 400 500 ---	400 --- --- ---
600	---	1000 1250	1000 1250	1250 ---	---	---	---	---
750	1250	---	---	---	---	---	---	---

Таблица 6.2.

Соответствие номинальных мощностей двигателей на напряжение 440 В номинальным частотам вращения

nном/nmax , об/мин	Номинальная мощность, кВт
	110	160	200	250	315	355	400	450	560
200/1000 250/1250 315/1500 400/1500 500/1500 630/1500 800/1500 1000/1500 1250/1500	+ + + + - - - - -	- + + + + - - - -	- - + + + + - - -	- - - + + + + - -	- - - - + + + + -	- - + + + + - - -	- - - - - + + + +	- - - + + + + - -	- - - - + + + + -

Напряжение возбуждения 220 В. Амплитудное значение переменной составляющей тока якоря допускается до 7 % I_НОМ. Двигатели длительно допускают работу при перегрузке 1,15 I_НОМ. Изоляция цепи якоря рассчитана на напряжение 1200 В, цепи возбуждения – на 600 В. Рабочая перегрузка в течение 5 с при номинальной частоте вращения равна 2,5 I_НОМ, в течение 15 с при максимальной частоте вращения она равна 1,8 I_НОМ.

3. Электродвигатели постоянного тока серии П2 11-го габарита выпускается со следующими сочетаниями Р_НОМ и n_НОМ/n_MAX : Р_НОМ = 110 кВт, n_НОМ/n_MAX =800/1800, 630/1800, 500/1650, 400/1500 об/мин; Р_НОМ=160 кВт, n_НОМ/n_MAX =1000/1800, 800/1800, 630/1650, 500/1500 об/мин; Р_НОМ = 200 кВт, n_НОМ/n_MAX = 1250/1800, 1000/1800, 800/1650, 630/1500 об/мин. Двигатели имеют номинальное напряжение 440 В, при работе от ТП амплитуда переменной составляющей тока якоря не должна превышать 7 %.

4. Электродвигатели постоянного тока нереверсивные серии П2 20 – 24-го габаритов выпускаются со следующими сочетаниями Р_НОМ и n_НОМ/n_MAX : 1600 кВт, 250/500, 160/500 об/мин; 2500 кВт, 160/315, 125/315 об/мин; 3150 кВт, 400/600 об/мин; 4000 кВт, 160/320, 100/260 об/мин; 5000 кВт, 400/500 об/мин. Напряжение якоря двигателя 930 В, допустимые рабочие перегрузки 2 I_НОМ при n_НОМ, 1,8 I_НОМ при n_МАХ. Допустимая скорость нарастания тока якоря 100 I_НОМ/с. Двигатели допускают длительно перегрузку по току 1,15 I_НОМ и в течение 2 ч – 1,25 I_НОМ. Напряжение возбуждения 110/220 В. Двигатели допускают вращение в направлении, противоположном основному, на небольшой скорости (не более 20 % n_НОМ).

5. Электродвигатели постоянного тока реверсивные серии П2 21 – 25-го габаритов выпускаются со следующими сочетаниями Р_НОМ и n_НОМ/n_MAX : 3150 кВт, 90/150, 71/125, 56/100 об/мин; 4000 кВт, 50/100, 40/80 об/мин; 4500 кВт, 45/90, 36/71, 40/80, 32/63 об/мин; 5000 кВт, 90/125, 63/100 об/мин; 5600 кВт, 36/71 об/мин; 7100 кВт, 125/150, 90/125 об/мин; 8000 кВт, 100/125, 80/125 об/мин; 9000 кВт, 90/100, 71/100 об/мин; 10000 кВт, 80/90, 63/90 об/мин; 12500 кВт, 71/90 об/мин. Напряжение якоря 930 В, напряжение возбуждения 110/220 В. Допустимые рабочие перегрузки в течение 15 с при n_НОМ при 2,25 I_НОМ, при n_MAX 1,8 I_НОМ. Допустимая скорость нарастания тока 100 I_НОМ/с.

6. Электродвигатели типов П2-21/90-4, 4000 кВт, 750 В, 100/250 об/мин, П2-23/106-7,1, 7100 кВт, 930 В, 80/125 об/мин, П2-25/130-9, 9000 кВт, 930 В, 63/120 об/мин при номинальной частоте вращения обеспечивает рабочую перегрузку до 2,5 I_НОМ. Амплитуда переменной составляющей тока якоря не должна превышать 4 % при номинальном напряжении. Допустимая скорость нарастания тока якоря до 50 I_НОМ/с.

7. Электрические машины серии 2П выполняются на напряжение 110, 220, 340, 440 В при мощности 0,37 – 200 кВт, номинальная частота вращения от 500 до 3000 об/мин. Допустимые перегрузки 2 I_НОМ в течение 60 с, 3 I_НОМ в течение 10 с.

8. Краново-металлургические двигатели серии Д мощностью 2,5 – 185 кВт характеризуются высокой кратностью вращающего момента, выполняются на напряжения 220, 440 В, имеют тихоходное и быстроходное исполнения. При независимой вентиляции в длительном режиме тихоходные двигатели имеют мощность 2,5 – 185 кВт при частотах вращения 1200 – 440 об/мин (меньшие значения относятся к большим значениям мощности), быстроходные – 5,5 – 47 кВт при скорости 1400 – 770 об/мин. Двигатели допускают увеличение скорости в 2 – 2,5 раза ослаблением их потока возбуждения, причем в этом режиме максимальный вращающий момент не должен превосходить 0,8М_НОМ для двигателей 220 В и 0,64М_НОМ для двигателей 440 В. Двигатели с номинальным напряжением 220 В допускают увеличение частоты вращения в 2 раза повышением напряжения до 440 В максимальный вращающий момент при этом не должен превосходить 1,5 М_НОМ. При питании двигателей от ТП с мостовой схемой выпрямления они допускают работу без сглаживающих реакторов.

9. Электродвигатели серии ПСТ, модернизированные, со встроенными тахогенераторами предназначены для работы в широкорегулируемых приводах металлорежущих станков. Они имеют номинальное напряжение 110 В, номинальную мощность 0,12 – 0,37 кВт, номинальную частоту вращения 1000 – 3000 об/мин.

10. Электродвигатели серии ПБСТ со встроенными тахогенератором выполняются на напряжения 110, 220, 340, 440 В. Они имеют мощность от 0,4 до 11,3 кВт, номинальную частоту вращения 1000 – 3000 об/мин. Двигатели допускают перегрузку 4 I_НОМ в течение 10 с.

В качестве датчиков скорости в комплектных тиристорных электроприводах, как правило, используются тахогенераторы постоянного или переменного тока. Такхогенераторы переменного тока в большинстве случаев применяются для нереверсивных электроприводов, так как при изменении направления вращения в реверсивных электроприводах необходимо изменение полярности выходного напряжения тахогенератора, что требует использования достаточно сложной логической схемы. Однако в реверсивных электроприводах с изменением полярности тока возбуждения применение тахогенератора переменного тока целесообразно. Наибольшее распространение получили тахогенераторы постоянного тока серии ПТ и переменного тока серии ТТ. Сведения о них приведены в 1, 3.

В последние годы выпускаются тахогенераторы постоянного тока типов ТП80-20-0,2, ТП212, ТП130. Тахогенераторы типа ТП80-20-0,2 имеют номинальную частоту вращения 3000 об/мин, максимальную 6000 об/мин, минимальную 0,1 об/мин. Крутизна характеристики 20 мВмин/об. Сопротивление нагрузки не менее 10 кОм.

Погрешность тахогенератора не более 0,2 %. Пульсации выходного напряжения в диапазоне изменения скорости, % не более:

От n_MAX до 0,1 n_НОМ …………………………… 0,2

От 0,1 n_НОМ до 0,01 n_НОМ ……………………… 1,5

От 0,01n_НОМ до 0,001 n_НОМ ……………………… 2,5

Возбуждение тахогенератора осуществляется от постоянных магнитов. Асимметрия не более 0,2 %. Изменение выходной ЭДС при изменении температуры окружающей среды не более 0,02 % на 1 С.

Тахогенераторы типов ТП130, ТП212 при номинальной частоте вращения обеспечивают напряжение 200 В при сопротивлении нагрузки не менее 2,1 кОм. Диапазон изменения скорости 1:200. Возбуждение тахогенератора осуществляется от постоянных магнитов. Тахогенератор типа ТП212 выполняется на номинальные частоты вращения 200, 400, 600, 1000, 1500, 2000 об/мин, а ТП130 – 1500, 2000, 3000, 4000 об/мин. Данные по точности и размаху пульсаций приведены в таблице 6.3.

Таблица 6.3.

Параметр	ТП212	ТП130
Нелинейность выходной характеристики, % Асимметрия выходной характеристики Уровень пульсаций при nНОМ, % Оборотных Полюсных Зубцовых Коллекторных	 0,5 % 0,1 0,1 0,1 0,4 0,3	 1,0  0,1 0,1 0,2 0,5 0,4

В качестве датчиков положения а аналоговых системах управления используют в основном сельсины типов БД160 А или БД404 А с питанием их напряжением повышенной частоты – 400 или 1000 Гц. Технические данные сельсинов приведены в 1. В цифровых системах управления скоростью и положением применяют импульсные датчики. Наибольшее распространение получили импульсные датчики типов ПДФ-3 и ДИФ-5. Датчик типа ДИФ-5 выпускается в различных модификациях, различающихся по числу каналов (один или два) и по числу импульсов N на один оборот вала датчика (N = 45, 60, 100, 120, 540, 720, 800, 900, 1000, 1800). Максимальная частота следования импульсов 20 – 50 кГц. Питание датчика осуществляется либо нестабилизированным напряжением  24 В при потребляемой мощности 2,5 Вт. Напряжение выходных сигналов: логического 0 от 0 до  0,6 В, логической 1  В или  12 В.

В датчике ПДФ-3 выходными сигналами являются две серии импульсов по двум различным каналам. Одна последовательность отстает от другой на четверть периода следования импульсов. Число импульсов на оборот N = 600. Каждый из двух сигналов представлен в прямом и инверсном кодах, что позволяет повысить помехоустойчивость их передачи. Датчик питается нестабилизированным напряжением 24 В. Минимальное сопротивление нагрузки каждого канала 1,2 кОм. Потребляемый ток не более 0,3 А. Максимальная частота следования импульсов 100 кГц. Датчик формирует также нулевой импульс 1 раз за оборот. Напряжение выходных сигналов в состоянии логического 0 не более 3 В, в состоянии логической 1 не менее 20 В.

Приложение 3 (п. 1.6).