3.2 Двигатель переменного тока

Двигатель переменного тока — электрический двигатель, питание которого осуществляется переменным током, имеет две разновидности:

Синхронный электродвигатель — электродвигатель переменного тока, ротор которого вращается синхронно с магнитным полем питающего напряжения;

Гистерезисный двигатель.

Асинхронный электродвигатель — электродвигатель переменного тока, в котором частота вращения ротора отличается от частоты вращающего магнитного поля, создаваемого питающим напряжением.

Однофазные — запускаются вручную, или имеют пусковую обмотку, или имеют фазосдвигающую цепь

Двухфазные — в том числе конденсаторные.

Трёхфазные.

Многофазные.

Шаговые двигатели — электродвигатели, которые имеют конечное число по

положений ротора. Заданное положение ротора фиксируется подачей питания на соответствующие обмотки. Переход в другое положение осуществляется путём снятия напряжения питания с одних обмоток и передачи его на другие.

3.3 Вентильный электродвигатель

Современные ВД реализуются на основе синхронных машин с возбуждением от постоянных магнитов. В зависимости от конструктивных особенностей СДПМ различают два основных вида вентильных двигателей :

Бесконтактные (бесщеточные) двигатели постоянного тока (БДПТ), в англоязычной литературе называемые "brushless DC motors", в которых конструкция синхронной машины магнитоэлектрического возбуждения, т.е. геометрическое расположение витков обмотки якоря на статоре и постоянных магнитов на роторе, обуславливает фазные ЭДС вращения трапецеидальной формы .

Бесконтактные двигатели переменного тока – "permanent-magnet brushless AC motors", фазные ЭДС, вращения которых имеют синусоидальный характер. Именно такие системы чаще всего называют вентильными двигателями – ВД.

3.4 Универсальный коллекторный двигатель (УКД)

Универсальным двигателем называется однофазный коллекторный двигатель последовательного возбуждения, предназначенный для работы от сети переменного или постоянного тока. В режиме номинальной нагрузки двигатель имеет одинаковую скорость вращения при работе на переменном и постоянном токах.

Рисунок 4- Классификация электродвигателей.

4 Расчет электропривода

Расчет электропривода по заданной грузоподъемности в первом приближении начинают с определения сопротивления на валу электродвигателя.

Момент сопротивления на валу электродвигателя зависит от веса поднимаемого груза и определяется следующим выражением:

где m – грузоподъемность механизма;

D_b – диаметр грузового барабана;

i – общее передаточное число механизма;

- рабочий КПД механизма;

Момент на валу электродвигателя при опускании груза:

или частоты вращения

По каталогу выбираем двигатель с номинальной мощностью на 10-20% превышающей расчетную, т.е. P_ном= (1,11,2) Р_рас

Таблица 1

ПВ%	3	15	25	40

Здесь - мощность электродвигателя для продолжительности режима

работы (= кВт). По расчетному значению мощности выбирают двигатель, номинальная мощность которого превышает расчетную на 10-20%.

Выбираем электродвигатель типа 4А180S2У3 (с обдувом закрытого типа) с параметрами:

Рисунок 5- Электродвигатель 4А180S2У3.

Таблица 2

Число пар полюсов	2
Мощность P, кВт	22
Частота вращения n, об/мин	2900
Максимальный момент Mмакс/Мном, Hм	2,2
Минимальный момент Mмин/Мном, Hм	1
Пусковой момент Mпуск/Мном, Hм	1,4
Момент инерции J, кг·м2	0,023
Режим работы (ПВ, %)	6
Напряжение U, В	220В, 380В
Частота промышленная ƒ, Гц	50
КПД η, %	88,5
Пусковой ток при 380В IП/Iном, А	7,5
Соs φ	0,91
Критическое скольжение Sкр, %	12
Номинальное скольжение Sном, %	2,3

Таблица 3

Тип двигателя	Мощность кВт	Частота вращения об/мин	номинальная угловая скорость, 1/с
		асинхронная (номинальная)
4А180S2У3	22	3000	303,5

число полюсов	габаритные размеры		установочные и присоединительные размеры
2		l30		h31	d30	l1	l10	l31	d1	d10	b10	h
		624		430	358	110	178	108	42	15	254	160

Синхронный двигатели серии 4А предназначены для работы от сети переменного тока f = 50 Гц. Двигатели серии 4А маломощные, со встроенными электромагнитными тормозами, со встроенной температурной защитой.

Асинхронный двигатель серии 4А180S2У3:

4А – название серии

180 – высота оси вращения

S – размер по длине станции

2 – число пар полюсов асинхронного двигателя

У – для умеренного климата

3 – категория размещения по ГОСТ 15150 - 69

4.1 Расчет механических характеристик

Расчет характеристики для 2р=2:

,

где

Результаты расчетов представлены в виде при ω=303,53 рад/с

Таблица 4

2р=2
S	ω,рад/с	М, Нм
0	303,5	0
0,001	2,5375	26,41
0,033	83,7375	81,55
0,12	304,5	159,5
0,18	456,75	147,32
0,24	609	127,6
0,48	1218	75,05
1	2537,5	37,73
-1	-2537,5	- 37,73
-0,48	-1218	-75,05
-0,24	-609	-127,6
-0,18	-456,75	-147,32
-0,12	-304,5	-159,5
0,033	-83,7375	-81,55
-0,01	-25,375	-26,41

Рисунок 6 - Механическая характеристика электродвигателя 4А160М243.