Двигатели постоянного тока dc110 технические характеристики

Двигатели постоянного тока — технические характеристики и краткие описания основных типов, различных серий и модификаций, производства Болгарии и России и СССР.

Электродвигатели постоянного тока DINAMO AD, Болгария:

Двигатели постоянного тока МР112, МР132, МР160, 2МТА, Д4MTA, Д4MTB, 47МВО для станков и точных механизмов.

Двигатели постоянного тока российского производства:

Электродвигатели постоянного тока 4ПФ, 4ПН, 4ПБ, 2ПБВ, П, напряжением 110, 220 и 440В.

Электродвигатели постоянного тока 4ПБ, 4ПО

Современные электродвигатели постоянного тока российского производства, напряжение 110, 220В.

Электродвигатели постоянного тока ПБСТ

Сняты с производства, изготовление на заказ, ревизия и подбор аналогов.

Электродвигатели постоянного тока 2П

Серия 2П устарела. Предлагаем оригинальные и аналоги на заказ или замену на трёхфазный регулируемый привод.

Электродвигатели 4П-355 и 4П-450

Крупные электродвигатели 4П-355 4П-450 мощностью 110, 132, 355, 500, 630 и 800 кВт предназначены для эксплуатации в электроприводах крупных металлорежущих станков, различного рода механизмов металлургического производства (манипуляторы, нажимные устройства).

Смотрите так же:

Ддвигатели постоянного тока, каталоги производителей.
Собрание каталогов ведущих и наиболее востребованных производителей электродвигателей постоянного тока России, Болгарии и Украины.

• Самые полные описания электродвигателей, габаритные и присоединительные размеры, варианты исполнений и монтажа электродвигателей, подробные технические характеристики и инструкции по эксплуатации электродвигателей постоянного тока.
• Цены электродвигателей и генераторов постоянного тока.
  Здесь можно узнать стоимость и срок изготовления электродвигателя постоянного тока;
• найти или подобрать нужный электродвигатель по марке или по мощности.

Двигатель постоянного тока. Характеристики и регулирование

После предыдущего поста о мотор-редукторе мне пришло несколько вопросов по регулированию двигателя постоянного тока. Так что пора написать очередной пост 🙂

Двигатель постоянного тока (ДПТ) это один из самых привычных и понятных электродвигателей, он изучается даже в школе, на физике. Он используется практически везде, где нужен малогабаритный моторчик, а также не спешит сдавать своих позиций и там, где мощность измеряется десятками киловатт. О нем и поговорим. 
▌Конструктив и базовый принцип
Не буду тут особо распинаться, покажу картинку из википедии и укажу ряд основных узлов. Все остальное вы и так знаете и трогали своими руками.

1. Статор состоит из источника магнитного поля. Далеко не всегда это постоянный магнит, более того, постоянный магнит это скорей исключение, чем правило. Обычно все же это обмотка возбуждения. По крайней мере на всем, что больше кулака по размерам.  

2. Якорь состоит из обмотки якоря и коллекторного узла. 

Работает все очень и очень просто.

Обмотка якоря отталкивается от магнитного поля статора силой Ампера и совершает пол оборота, стремясь вывести эту силу на ноль и таки вывела бы если бы не коллектор, который ловко всех обламывает переключает полярность катушки и сила вновь становится максимальной. И так по кругу. Т.е. коллектор служит механическим инвертором напряжения в якоре. Запомните этот момент, он нам еще пригодится 🙂  

Обычно в мелких моторчиках всего два полюса обмотки возбуждения (одна пара) и трехзубцовый якорь. Три зуба это минимум для запуска из любого положения, но чем больше зубцов тем более эффективно используется обмотка, меньше токи и более плавный момент, т.к сила является проекцией на угол, а активный участок обмотки проворачивается на меньший угол  

▌Происходящие в двигателе процессы
Думаю многие из вас кто баловался с движками могли заметить, что у них есть ярко выраженный пусковой ток, когда мотор на старте может рвануть стрелку амперметра, например, до ампера, а после разгона ток падает до каких-нибудь 200мА.

Почему это происходит? Это работает противоэдс. Когда двигатель стоит, то ток который через него может пройти зависит только лишь от двух параметров — напряжения питания и сопротивления якорной обмотки.

Так что предельный ток который может развить движок и на который следует рассчитывать схему узнать несложно. Достаточно замерить сопротивление обмотки двигателя и поделить на это значение напряжение питания. Просто по закону Ома.

Это и будет максимальный ток, пусковой.  

Но по мере разгона начинается забавная вещь, обмотка якоря движется поперек магнитного поля статора и в ней наводится ЭДС, как в генераторе, но направлена она встречно той, что вращает двигатель. И в результате, ток через якорь резко снижается, тем больше, чем выше скорость.  

А если движок дополнительно еще подкручивать по ходу, то противоэдс будет выше питания и движок начнет вкачивать энергию в систему, став генератором.  

▌Немного формул
Не буду грузить никого выводами, их найдете сами если захотите. Чтобы было поменьше матана рекомендую найти учебник по электроприводу для средних учебных заведений и годом выпуска подревней. От 50х-60х годов самое то 🙂 Там и картинки винтажные и расписано для вчерашнего выпускника сельской семилетки. Много букв и никакого грузилова, все четко и по делу.

Самая главная формула коллекторного двигателя постоянного тока:

U = Е + Iя*Rя

• U — напряжение подаваемое на якорь
• Rя — сопротивление якорной цепи. Обычно за этот символ считают только сопротивление обмотки, хотя можно снаружи навесить резистор какой и он к ней приплюсуется. Тогда пишут как (Rя+Rд)
• Iя — ток в якорной цепи. Тот самый который замеряется амперметром при попытке измерять потребление движка 🙂
• Е — это противоэдс или ЭДС генератора, в генераторном режиме. Она зависит от конструкции двигателя, оборотов и описывается вот такой вот простой формулой

Е = Се * Ф * n

• Ce — одна из конструктивных констант. Они зависят от конструкции двигателя, числа полюсов, количества витков, толщин зазоров между якорем и статором. Нам она не особо нужна, при желании ее можно вычислить экспериментально. Главное, что она константа и на форму кривых не влияет 🙂
• Ф — поток возбуждения. Т.е. сила магнитного поля статора. В мелких моторчиках, где оно задается постоянным магнитом это тоже константа. Но бывает под возбуждение выведена отдельная обмотка и тогда мы можем ее менять.
• n — обороты якоря.

• Ну и зависимость момента от тока и потока:
• М = См * Iя * Ф
• См — конструктивная констатнта. 

Вот тут стоит обратить внимание, что зависимость момента от тока совершенно прямая. Т.е. просто замеряя ток, при неизменном потоке возбуждения, мы можем совершенно точно узнать величину момента. Это может быть важно, например, чтобы не сломать привод, когда двигло может развить такое усилие, что легко поломает то, что оно там вращает. Особенно с редуктором. 

Ну и из этого же следует, что момент у машины постоянного тока зависит только от способности источника снабжать его током. Так что идеальный нерушимый сверхпроводящий движок вам на раз лом в узел завяжет, пусть даже он сам с ноготок будет. Только энергию подавай.  

А теперь смешаем все это в кучу и получим зависимость оборотов от момента — механическую характеристику двигателя.  

Если ее построить, то будет нечто следующее: 

n0 — это обороты идеального холостого хода сферического двигателя в вакууме. Т.е. когда наш движок ну ваще халявит, момент равен нулю. Ток потребления тоже, естественно, ноль. Т.к. противоэдс равна напряжению. Чисто теоретический вариант.

А вторая точка строится уже с каким-либо моментом на валу. Получается прямая зависимость оборотов от момента. А наклон характеристики определяется сопротивлением якорной цепи.

Если никаких добавочных резисторов там нет, то это зовут естественной характеристикой.  

Обороты идеального холостого хода зависят от напряжения и потока. Больше ни от чего. А если поток константа (постоянный магнит), то только от напряжения. Снижая напряжение вся наша характеристика параллельно смещается вниз. Уменьшили напряжение в два раза — скорость упала в два раза. 

Если есть возможность менять поток возбуждения, то можно поднимать скорость выше номинальной. Тут зависимость обратная. Ослабляем поток — двигатель разгоняется, но либо падает момент, либо ему надо жрать больше тока.  

Иной двигатель со снятием возбуждения может и в разнос пойти. Помнится сдавал я затянувшийся курсач по электроприводу, уже хрен знает спустя сколько времени после сессии. Вломы мне его делать было, ага 🙂 Ну и сидел в лаборатории, ждал препода. А там какие то балбесы, на курс ниже, лабу делали. Крутили движок вхолостую, а возбуждение к стенду приверчено было на соплях и слетело с клеммы.

Движок в разнос пошел. У нас в лаборатории ЭПА ЮУРГУ все серьезно было, машины стояли нешуточные, по десятку киловатт и под сотню другую кг каждый. Все на суровом напряжении в 380 вольт. В общем, когда эта дура взревела как монстр и стала рваться с креплений, я только и успел крикнуть, что все нахер от машины, вырубай к черту.

Не успели, двигло сорвало с креплений, обмотка повылетала с пазов и движку пришел кирдык. Ладно никого не покалечило. Впрочем, лабы привода это то еще развлечение было. У нас там и горело и взрывалось. Там я приобрел замечательные навыки чинить что угодно, чем угодно в сжатые сроки.

В среднем, каждый успел по разу убить стенд наглухо, а лаба часто начиналась с починки паяльника, которым чинили осциллограф с помощью которого реанимировали убитый стенд.

Есть еще двигатели не независимого, а последовательного возбуждения. Это когда обмотка статора включена последовательно якорю. Не каждый двигатель так можно включить, обмотка возбуждения должна выдерживать ток якоря.

Но у них возникает одно интересное свойство. При пуске возникает большой пусковой ток и этот пусковой ток является же током возбуждения, обеспечивая огромный пусковой момент.

Механическая характеристика напоминает гиперболу с максимумом в районе нулевых оборотов. 

А дальше, по мере разгона, момент падает, а обороты наоборот растут. И если нагрузку убрать с вала, то движок сразу же уходит в разнос. Такие движки ставят на тягловый привод в основном. По крайней мере ставили раньше, до развития силовой электроники. С места эта хрень рвет так, что все стритсракеры нервно закуривают.  

▌Режимы работы двигателя постоянного тока
Направление вращения движка зависит от направления тока якоря или направления потока возбуждения.

Так что если взять коллекторный двигатель и подключить обмотку возбуждения параллельно якорю, то он будет прекрасно вращаться и на переменном токе (универсальные двигатели, их в кухонную технику часто ставят). Т.к. ток будет одновременно меняться и в якоре и в возбуждении.

Момент правда будет пульсирующим, но это мелочи. А для реверса там надо будет поменять полярность включения якоря или возбуждения.

Если нарисовать механическую характеристику в четырех квадрантах, то у нас будет нечто похожее на это: 

Вот, например, характеристика 1 на I участке у нас машина работает как двигатель. Нагрузка растет и в определенный момент двигатель останавливается и начинает вращаться в обратную сторону, т.е. нагрузка обращает его вспять.

Это тормозной режим, противовключение. Режим очень тяжелый, двигло греется просто зверски, но для торможения очень эффективный.

Если же момент на валу сменит направление и пойдет вращать навстречу движку, то мотор сразу же выйдет на генерацию (IV участок).  

Характеристика 2 это то же самое, только с обратной полярностью питающего напряжения двигателя. 

А характеристика 3 это динамическое торможение. Оно же реостатное. Т.е. когда мы берем и просто коротим наш двигатель на резистор или сам на себя. Можете сами проверить, возьмите любой моторчик и покрутите его, а потом закоротите ему якорь и покрутите снова. На валу будет ощутимое усилие, тем больше, чем качественнее движок. 

Кстати, драйвера двигателей вроде L293 или L297 имеют возможность включить реостатное торможение, подачей обоих ключей вверх или вниз. При этом якорь коротится через драйвер на шину земли или питания.  

▌Бесколлекторные двигатели постоянного тока
Коллекторный движок он очень хорош. Он чертовски легко и гибко регулируется. Можно повышать обороты, понижать, механическая характеристика жесткая, момент он держит на ура. Зависимость прямая. Ну сказка, а не мотор. Если бы не одна ложка говна во всей этой вкусняшке — коллектор.

Это сложный, дорогой и очень ненадежный узел. Он искрит, создает помехи, забивается проводящей пылью от щеток. А при большой нагрузке может полыхнуть, образовав круговой огонь и тогда все, капец движку. Закоротит все дугой наглухо. 

Но что такое коллектор вообще? Нафига он нужен? Выше я говорил, что коллектор это механический инвертор. Его задача переключать напряжение якоря туда сюда, подставляя обмотку под поток.  

А на дворе то уже 21 век и дешевые и мощные полупроводники сейчас на каждом шагу. Так зачем нам нужен механический инвертор если мы можем сделать его электронным? Правильно, незачем! Так что берем и заменяем коллектор силовыми ключами, а еще добавляем датчики положения ротора, чтобы знать в какой момент переключать обмотки. 

А для пущего удобства выворачиваем двигатель наизнанку — гораздо проще вращать магнит или простенькую обмотку возбуждения, чем якорь со всей этой тряхомудией на борту. В качестве ротора тут выступает либо мощный постоянный магнит, либо обмотка питаемая с контактных колец. Что хоть и смахивает на коллектор, но не в пример надежней его.  

И получаем что? Правильно! Бесщеточный двигатель постоянного тока aka BLDC. Все те же няшные и удобные характеристики ДПТ, но без этого мерзкого коллектора. И не надо путать BLDC с синхронными двигателями.

Это совсем разные машины и разным принципом действия и управления, хотя конструктивно они ОЧЕНЬ схожи и тот же синхронник вполне может работать как BLDC, добавить ему только датчиков да систему управления.

Но это уже совсем другая история.

Редукторы, мотор-редукторы: ООО "Приводные технологии"

Приводные Технологии — развивающаяся компания малого бизнеса, основным видом деятельности которой является производство, маркетинг и промоушинг, бытовой и промышленной, доступной и надежной приводной техники. Интеграция новейших технологий современного редукторостроения к отечественным условиям производства, — особенность наших технических решений, предлагаемых рынку.

Современные запросы приводов стали более требовательны к механической передаточной части, к подводимому электрическому оборудованию, к последующим приводным муфтам и др.

Наши предложения редукторных мини-моторов, редукторных узлов и силовых передаточных машин предназначены для эксплуатации в разных отраслях, для достижения различных целей, с любым набором требований и т.д.

Помимо всего этого, имеется широкий выбор электрических устройств для оперативного контроля и регулирования режимов работы привода, — так называемая, область приводной электроники. подробнее

Электродвигатели GN постоянного тока

Моторы постоянного тока находят свое применение в приводных системах, как правило, в тех случаях, когда требуется компактный и простой в эксплуатации привод. Наряду с этим, техника постоянного тока предоставляет многочисленные преимущества, направленные на обеспечение удобства пользователю.

Приводы постоянного тока отличаются линейной зависимостью величины крутящего момента от силы тока, а современные выпрямители тока для них — улучшенными характеристиками и простой, прозрачной структурой регулирования.

Поскольку требуется только относительно простое преобразование трехфазного переменного тока в постоянный, эти приборы компактны и представляют собой экономичное,  высокотехнологичное решение  в технике электропривода. Кроме того, затраты на обслуживание современных, приспособленных к условиям окружающей среды моторов постоянного тока чрезвычайно малы.

Улучшенные материалы, из которых изготовлены угольные щетки, позволяют им сохранять работоспособность на весь период времени между двумя обслуживаниями подшипников. Благодаря высококачественной изоляции машины характеризуются высокой термической безопасностью.

Превосходные характеристики вращения приводов постоянного тока, в том числе и на низких оборотах, являются предпосылкой для их многоцелевого применения. Времена торможения и разгона моторов постоянного тока являются оптимальными. Высокая удельная мощность в сочетании с использованием внутреннего обдува уменьшает их габариты и снижает инерционность.

Благодаря простоте регулируемых характеристик приводы постоянного тока удобны в эксплуатации и, вследствие широкого диапозона регулирования, универсальны. Постоянство крутящего момента и, одновременно, высокая динамичность таких приводов обеспечивают им отличные характеристики вращения и быструю реакцию на возмущающие воздействия.

Еще одним преимуществом приводов постоянного тока является широкий диапазон ослабления возбуждения.Высокий коэффициент полезного действия приводов постоянного тока в сочетании с возможностью возвращения в электрическую сеть энергии, возникающей во время торможения снижает расходы на их эксплуатацию.

Хорошая электромагнитная совместимость приводных систем сокращает затраты на дополнительное экранирование.

Моторы постоянного тока мощностью до 500 кВт размещены в корпусах с защитным покрытием и имеют четырехполюсное подключение. Возможна поставка моторов с компенсационной обмоткой. Стандартное исполнение моторов постоянного тока GNA предусматривает  класс защиты IP23 и охлаждение внешним радиальным вентилятором с различными системамами фильтров.

Отличительные признаки и технические характеристики

• Мощность до 500 кВт
• Многоцелевое применение и простота в эксплуатации
• Линейная зависимость величины крутящего момента от силы тока
• Простота регулирования
• Компактное исполнение
• Низкие затраты на обслуживание
• Надежная термоизоляция
• Высокая удельная мощность
• Низкая инерционность
• Постоянство крутящего момента
• Высокая динамичность
• Быстрая реакция на возмущающие воздействия
• Широкий диапазон ослабления возбуждения
• Высокий коэффициент полезного действия