4. Двигатели для приводов подач

В приводах подач современных станков с ЧПУ преимущест­венное применение нашли электроприводы с двигателями посто­янного тока и в первую очередь с высокомоментными двигате­лями серий ПВ и ДМ в комплекте о тиристорными преобразова­телями. Регулирование частоты вращения двигателя производится изменением напряжения в цепи якоря при неизменном возбуждении, что обеспечивает максимально допустимый момент во всем диапазоне регулирования. Такого рода приводы наиболее полно отвечают требованиям, предъявляемым к приво­дам подач металлорежущих станков; к тому же они имеют дос­таточно широкую номенклатуру (номинальный момент двигателей отечественного производства серий ДК-1 и ПВ изменяется от 1,7 до 175 Н·м). Для создания обратной связи по частоте вращения двигатели ПВ ж ДК-1 комплектуются измерительными преобразова­телями – тахогенераторами. В комплект двигателей могут вхо­дить также тормоз и датчик положения.

Основные технические данные двигателей серии ПВ даны в табл.1; на рис. З. приведены кривые допустимых моментов этих двигателей при различных режимах работы; а в табл. 2,3 и на рис.4, 5 и 6 - габаритные и присоединительные размеры. Технические дан­ные применяемых в двигателях ПВ тахогенераторов и тормозов, а также технические данные двигателей серии ДК-1 приведены в соот­ветствующих каталогах и технической литератур, например (10,11).

Широкое применение в мировой практике станкостроения полу­чили высокомоментные электродвигатели, выпускаемые фирмой FANUK

(Япония). Технические данные этих двигателей указаны в таблице 4.

Таблица 1

Технические характеристики двигателей серии ПВ (СССР)

Параметры	Параметры электродвигателя типа
	ПБВ 100			ПБВ 112			ПБВ 132			ПБВ 160
	При условной длине якоря
	M	L	S		M	L		M	L		S	M
1	2	3	4		5	6		7	8		9	10
Номинальные:
Момент, Н·м	7,16	10,5	14		17,5	21		35	47,7		76	105
Частота вращения, мин-1	1000	1000	750		600	500		600	600		500	500
Мощность, кВт	0,75	1,1	1,1		1,1	1,1		2,2	3,0		4,0	5,5
Напряжение, В	52	56	44		47	50		53	70		66	78,5
Ток, А	18	24	31,5		29	28		50	50		78,5	90
Длительный момент в заторможенном состоянии, Н·м	8,2	12	17,5		22	29		47	62		84	110
Максимальный момент при пуске, Н·м	70	100	130		170	210		350	470		490	510
Максимальная частота вращения в продолжительном режиме, мин-1	2000	2000	2000		2000	2000		2000	2000		2000	2000
Постоянная ЭДС, В·мин/об	0,045	0,044	0,051		0,069	0,085		0,077	0,105		0,118	0,141
Момент инерции якоря, кг·м2:
Двигатель с тахогенератором	0,01	0,013	0,035		0,042	0,049		0,188	0,238		0,242	0,296
С тахогенератором и тормозом	0,0112	0,0142	0,0366		0,0433	0,0504		0,0190	0,0240		0,246	0,302
Электромагнитная постоянная времени, мс	5,3	5,75	6,75		7,3	7,65		7,35	7,85		10,63	11,8
Сопротивление обмотки якоря при 15°С, Ом	0,222	0,139	0,109		0,123	0,144		0,057	0,071		0,032	0,034
Индуктивность обмотки якоря, мГн	1,18	0,8	0,732		0,898	1,102		0,422	0,554		0,337	0,405
Тепловая постоянная времени, мин	60	70	60		70	80		90	100		-	-
Масса электродвигателя с тахогенератором	27	33	41		45	52		83	100		168	182

Рис. 3. Кривые допустимых моментов электродвигателей серии ПВ при различных режимах работы. Обозначения букв соответствуют двигателям: а – ПБВ100М, б – ПБВ100L, в – ПБВ112S, г – ПБВ112М, д – ПБВ112L, е – ПБВ132М, ж – ПБВ132L, з – ПБВ160М, и – ПБВ160L. Кривые 1а……1и – продолжительный режим, 2а……2и – режим в переходных процессах, 3а…….3и – рабочий кратковременный режим.

Таблица 2

Габаритные и присоединительные размеры двигателей ПБВ100 – ПБВ132

Двигатель	d20	d24	d25	d50	L21	b30	h30	h35	d1	L1	h5	h1	b1	t1
ПБВ 100	215	250	180	192	16	192	192	235	28	42	31	7	8	4
ПБВ 112	215	250	180	220	18	220	220	290	32	58	35	8	8	5
ПБВ 132	265	300	230	270	22	270	270	322	32	58	41	8	10	5

Рис. 4. Габаритные и присоединительные размеры двигателей ПБВ100 – ПБВ132

Рис. 5. Габаритные и присоединительные размеры двигателей ПБВ160

Рис. 6. Габаритные и присоединительные размеры двигателей ПФБ160.

Таблица 3

Полная длина (L30), мм и масса (G), кг двигателей серии ПВ

Тип электро- двигателя	Без тормоза и датчика положения		С тормозом		С датчиком положения		С тормозом и датчиком положения
	L30	G	L30	G	L30	G	L30	G
ПБВ 100М	476±5	27	555±5	34	561±5	29	640±5	36
ПБВ 100L	536±5	33	615±5	40	621±5	35	700±5	42
ПБВ 112S	515±5	41	605±5	55	603±5	44	693±5	58
ПБВ 112M	555±5	45	645±5	59	643±5	48	733±5	62
ПБВ 112L	595±5	52	685±5	66	683±5	55	773±5	69
ПБВ 132M	652±5	83	762±5	105	732±5	86	842±5	108
ПБВ 132L	722±5	100	832±5	122	802±5	103	912±5	125
ПБВ 160M	786±5	168	896±5	186	875±5	170	985±5	188
ПБВ 160L	841±5	12	951±5	200	930±5	184	1040±5	202
ПФБ 160S	731±5	162	841±5	180	820±5	164	930±5	182
ПФБ 160M	786±5	176	896±5	194	875±5	178	985±5	196

Таблица 4

Технические данные двигателей FANUC (Япония)

Параметры	Модель
	00	0	5	10	20	30	40	45	50	60
Момент в заторможенном состоянии, Н·м	0,98	2,7	5,4	11,8	22,5	37,7	32,5	47,0	65,7	98
Максимальный момент при пуске, Н·м	3,4	24	47	114	541	361	551	329	462	707
Максимальная частота вращения в длительном режиме, мин-1	2000	2000	2000	1500	1000	2000	2000	2000	2000	2000
Момент при максимальной частоте вращения, Н·м	0,78	2,2	4,5	7	10	30	22	35	50	73
Момент при n= 500 мин-1, Н·м	0,95	2,6	5	11	20	35	30	45	60	80
Момент инерции якоря, кг·м2	0,0002	0,0028	0,0049	0,02	0,032	0,043	0,12	0,15	0,19	0,27
Электромеханическая постоянная времени, мс	9	25	15	19	14	10	24	16	15	12
Тепловая постоянная времени, мс	15	50	55	100	105	110	115	120	120	120
Масса двигателя с тахогенератором и датчиком положения, кг	2,7	12,0	16	26	35	46	90	110	125	160

Успешное применение высокомоментньх двигателей в приводах подач металлорежущих станков, и в первую очередь в станках с ЧПУ, обусловлено рядом их преимуществ перед применявши­мися до недавнего времени электродвигателями постоянного тока с пазовым ротором и электромагнитным возбуждением (11).