- •Введение
- •Этапы выполнения курсовых проектов
- •Варианты заданий на курсовой проект представлен в табл. 1.1
- •Обзор программных средств моделирования систем
- •Общее описание станков
- •3.1. Типы металлорежущих станков
- •3.2. Привод главного движения
- •3.3. Привод подачи
- •4. Разработка привода главного движения
- •4.1. Естественные характеристики двигателя независимого возбуждения
- •4.2. Расчет переходных процессов и построение нагрузочных диаграмм электропривода
- •4.2.1. Переходный процесс в механической части электропривода с идеально жесткими связями
- •4.2.2. Угол поворота вала двигателя и время работы в установившемся режиме
- •4.2.3. Среднеквадратичное значение тока (момента)
- •4.3. Расчет энергетических показателей электропривода
- •4.4. Проверка электропривода на заданную производительность по нагреву и перегрузочной способности двигателя и преобразователя
- •4.5. Расчет погрешности
- •5. РАзработка привода подачи
- •5.1. Построение электроприводов подач станков с чпу
- •5.2. Моделирование металлорежущего станка
- •5.3. Описание модели
- •5.4. Расчет параметров настройки
- •5.5. Настройка системы
- •5.6. Полученные результаты
- •Библиографический список
- •Приложения
- •Двигатели серии 4а высокоточные
- •Двигатели серии аи основного исполнения
- •Широкорегулируемые электродвигатели типа 4пф
- •Двигатели постоянного тока серии 2п
- •Вентильные двигатели для приводов подач
- •Вентильные двигатели серии 2дву с возбуждением от редкоземельных магнитов
- •Оглавление
Широкорегулируемые электродвигатели типа 4пф
Двигатели типа 4ПФ предназначены для приводов механизмов главного движения станков с ЧПУ, гибких производственных систем и роботизированных производственных комплексов. Исполнение ДПТ по степени защиты – IP23, по способу охлаждении – ICO6 (с независимой вентиляцией), климатическое исполнение и категория размещения – УХЛ4 или 04.
В условном обозначении ДПТ после названия типа (4ПФ) указывается последовательно высота оси вращения, мм, условная длина сердечника (буквы S, М или L), наличие воздушного фильтра – буква В (при отсутствии фильтра буква опускается), расположение вентилятора (на боковой поверхности сверху – буква Б, на торцевой поверхности со стороны коллектора – буква Т), климатическое исполнение и категория размещения.
Двигатели климатического исполнения УХЛ рассчитаны на эксплуатацию на высоте над уровнем моря до 1000 м, при температурe окружающего воздуха от 1 до 35 °С и относительно влажности воздуха 80 % при температуре 25 °С; двигатели климатического исполнения О4 – на высоте над уровнем моря до 1000 м, при температуре окружающего воздуха 1 до 45 °С и относительной влажности воздуха 98 % при температуре 35 °С. Двигатели соответствуют группе эксплуатации М8 по ГОСТ 17516-77.
Технические данные двигателей типа 4ПФ соответствующие режиму эксплуатации S1, приведены в табл. В.1.
Двигатели выполнены с шихтованным магнитопроводом станины и компенсационной обмоткой, могут комплектоваться фильтром для очистки охлаждающего воздуха при независимой вентиляции.
Двигатели поставляются со встроенными тахогенераторами типа ТП80-20-0,2 (ТУ 16-516.285-83) и датчиком тепловой защиты – терморезистором типа СТ 14-1Б (ТУ ОЖО.468.130). Возбуждение ДПТ независимое, рассчитанное при последовательном соединении катушек на питание 220 В и при соединении катушек возбуждения в две параллельные ветви – на 110 В.
Класс нагревостойкости изоляции обмоток F.
Двигатели типа 4ПФ имеют статор восьмигранного сечения, который набирается из листов электротехнической стали марки 2013 толщиной 0,5 мм. Он запрессован между двумя нажимными плитами толщиной 10 мм из стального проката. В осевом направлении пакет статора стянут шпильками и приварен в углах по накладным планкам, обеспечивающим его поперечную жесткость.
Таблица В.1
Технические данные двигателей типа 4ПФ
Типоразмер двигателя |
Мощность, кВт |
Напряжение якоря, В |
Ток якоря, А |
КПД, % |
Номинальная частота вращения, мин-1 |
Максимальная частота вращения, мин-1 |
Момент инерции, 10– 2 кг∙м2 |
Масса, кг |
4ПФ112S |
4 3,15 |
220 |
24 19,8 |
72,3 69,3 |
900 750 |
5000 |
4,7 |
90 |
4ПФ112M |
4,25 3 |
26,4 20,1 |
68 60,3 |
730 475 |
5,6 |
102 |
||
4ПФ112L |
3,55 |
24,5 |
60,1 |
425 |
6,3 |
119 |
||
4ПФ132S |
15 7,5 6 4,25 |
85,4 43,6 32,7 26,9 |
77,9 76 74 65 |
1400 1000 875 580 |
4500 |
9,5 |
132 |
|
4ПФ132М |
11 8,5 8 |
61,5 48,6 47,3 |
78,5 76 68 |
1060 875 600 |
11,6 |
159 |
||
4ПФ132L |
11 8,5 |
220 |
62,8 54,4 |
76 68 |
800 515 |
4500 |
13,5 |
186 |
4ПФ160S |
15 11 |
79,6 66,2 |
80,7 70,5 |
850 530 |
4000 |
25 |
239 |
|
4ПФ160М |
15 |
85,6 |
75,3 |
580 |
29 |
275 |
||
4ПФ112S |
7,5 5,5 4,25 3,14 |
440 |
19,2 14,9 12,6 9,9 |
87,1 81,4 74 69 |
2120 1450 975 730 |
5000 |
4,7 |
90 |
4ПФ112M |
7,5 5,5 4,25 |
19,6 16,6 13,3 |
82,5 74,1 67,4 |
1450 900 690 |
5,6 |
102 |
||
4ПФ112L |
10 7,5 5,5 |
26,3 21,5 17 |
81,2 81 70,8 |
1320 975 690 |
6,3 |
119 |
||
4ПФ132S |
15 5,5 |
41,7 15,7 |
80 73 |
1400 800 |
4500 |
9,5 |
132 |
|
4ПФ132М |
11 8,5 |
30 24,8 |
80 75 |
1090 800 |
11,6 |
159 |
||
4ПФ132L |
15 11 |
40,8 30,7 |
81 78 |
1030 825 |
5000 |
13,5 |
186 |
|
4ПФ160S |
15 |
42,5 |
76,1 |
730 |
4500 |
25 |
239 |
В нажимных плитах выполняются центрирующие замковые поверхности и резьбовые отверстия для болтов крепления подшипниковых щитов. Обмотки статора наматываются машинным способом: параллельного возбуждения – непосредственно на полюс, компенсационная – раздельным способом путем втягивания ее в пазы. Катушки дополнительных полюсов изготовляются традиционно – машинная шаблонная намотка и ручная установка на полюс в статоре.
Пропитка обмоток статора выполняется вакуумно-нагнетательным способом лаком УР9144. Для обеспечения интенсивной вентиляции в обмоткодержателях и в сердечнике якоря предусмотрены аксиальные каналы, а посадка коллектора и балансировочного кольца осуществлена на обмоткодержатели. Подшипниковые щиты – литые чугунные. Лапы выполняются на подшипниковых щитах. Траверса – традиционной конструкции с плоскими штырями. Щеткодержатели – радиальные безрычажные унифицированной конструкции. Щетки марки ЭГ-74.
Двигатели допускают регулирование частоты вращения напряжением якоря в диапазоне от 0 до 460 В при постоянном моменте, при этом допускается стоянка с
моментом, равным половине номинального, а также регулирование частоты вращения до максимальной ослаблением поля при номинальном напряжении на якоре в диапазоне 1–3 при постоянной мощности.
Двигатели выдерживают нагрузку по току при номинальной частоте вращения 1,6Iном в течение 1 мин и 2Iном в течение 15 с; при максимальной частоте вращения – 1,5Iном в течение 10 с.
Вероятность безотказной работы ДПТ типа 4ПФ за период 4000 ч с заменой щеток — не менее 0,95 при доверительной вероятности 0,8; средний срок службы – 12 лет; средний ресурс 30 000 ч; гарантийный срок – 2 года с момента начала эксплуатации, но не более 2,5 лет со дня получения ДПТ потребителем.
В табл. В.2 представлены исполнения ДПТ по способу монтажа в зависимости от высоты оси вращения.
Таблица В.2
Высота оси вращения h, мм |
Исполнение ДПТ по способу монтажа |
112 |
IM2101, IM2111, IM2131 |
132–180 |
IM200I, IМ2011, IM2031 |
200–250 |
IM1001, IM1002, IM1011, IM1031, IМ2001, IM2011, IM2031 |
Двигатели допускают сочленение с приводным механизмом любым способом, обеспечивающим нормальную работу подшипников. Свободный конец вала выполняется по ГОСТ 12080-66.
Двигатели изготовляются с подшипниками качения класса точности 6 с расчетным сроком службы не менее 12 000 ч.
Приложение Г
