(Пазы овальные полузакрытые, обмотка двухслойная всыпная из круглого эмалированного провода, напряжение до 600в)

Высота оси ращения.	Позиция на рис.	Материал			Число слоев	Односторонняя
				Толщина, мм
		Класс нагревостойкости
		В	F | Н
		Пленкостеклопласт
80-112	1 2	Изофлекс	Имидофлекс	0,35 0,35	1 1	0,35 0,35
		Пленкостеклопласт
132-200	1 2	Изофлекс	Имидофлекс	0,25 0,25	2 2	0,25 0,25

Примечание. Прокладку между катушками в лобовых частях обмотки выполняют из изофлекса.

Концы обмоток якоря впаивают в петушки коллекторных пластин. Траверса щеткодержателей крепится с помощью болтов к подшипниковому щиту со стороны коллектора. Щеткодержате­ли изолированы от подшипниковых щитов текстолитовыми коль­цами. Аксиальную принудительную вентиляцию двигателя осуществляют со стороны привода. Воздух забирается через жалюзи, выполненные в защитной ленте со стороны коллектора, и выбрасывается через от­верстия в защитной ленте со стороны привода (выходного вала). Для рационального распределения охлаждающего воздуха над ак­тивными частями машины предусмотрен диффузор.

Со стороны коллектора на валу предусмотрено балансировоч­ное кольцо. В подшипниковых щитах со стороны привода и со сто­роны коллектора установлены шариковые или роликовые подшип­ники. Концы обмоток якоря и возбуждения выводят к болтам панели, размещенной в коробке выводов.

В конце 70-х годов было начато проектирование ив 1984 г. за­вершено освоение новой серии 4П двигателей постоянного тока, на базе которых создаются регулируемые электроприводы с высокими динамическими и эксплуатационными показателями для нужд стан­костроения и других областей машиностроения. Двигатели серии III имеют диапазон регулирования частоты вращения 1:5 при регулировании магнитным потоком двигателя и 1:1000 при тиристор-ном регулировании напряжения в цепи якоря [5, 16].

Конструктивно эти двигатели выполнены закрытыми, со степе­нью защиты IР44, с полностью шихтованным магнитопроводом стартера, запрессованным в круглый чугунный или алюминиевый кор­пус. Способ охлаждения — IС0041 (без вентиляции) или IС0141 с поверхностным охлаждением посредством вентилятора, установлен­ного на валу двигателя. При прямоугольном сечении пакета статора двигатели выполняют без корпуса, способ охлаждения — IС06 или IС05.

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].