Цель работы: Рассчитать статические и динамические

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Донской государственный технический университет»
(ДГТУ)
Кафедра «Автоматизация производственных процессов»
Расчет статических и динамических характеристик разомкнутого привода
постоянного тока
Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «ИУСУ»
Ростов-на-Дону 2013
Составители: к.т.н. И.А. Семко
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «ИУСУ».- Ростов-на-Дону: Издательский
цент ДГТУ, 2013.
Предназначены для бакалавров по направлению: 220700.62 «Автоматизация технологических процессов и
производств», 220400.62 «Управление в технических системах», а также для других специальностей .
Печатается по решению методической комиссии факультета «Автоматизация, мехатроника и управление»
Научный редактор д.т.н., проф. В.Л. Заковоротный
© Издательский центр ДГТУ, 2013
Цель работы: Рассчитать статические и динамические характеристики двигателя постоянного тока, построить его
динамическую модель.
Последовательность выполнения расчетов
1.Расчет статических характеристик двигателя.
1.1 Расчет конструктивных коэффициентов.
1.2 Построение естественной механической характеристики.
1.3 Построение искусственных механических характеристик.
2. Расчет динамических характеристик двигателя.
2.1 Расчет переходных процессов при пуске двигателя.
2.1.1. Расчет пусковых сопротивлений.
2.1.2. Построение зависимостей w=f (t) и i=f(t) при пуске двигателя.
2.1.3. Разработка схемы управления процессом пуска двигателя.
2.2. Расчет переходных процессов двигателя в режиме торможения.
2.2.1. Построение механической характеристики двигателя в режиме торможения.
2.2.2. Построение зависимостей w= f(t) и i= f(t) в режиме торможения.
2.2.3. Разработка схемы управления процессом торможения.
3. Построение динамической модели двигателя постоянного тока с якорным управлением.
Исходные данные:
Двигатель постоянного тока ДПТ, параллельного возбуждения, защищенный, типа П со следующими параметрами:
Наименование параметра
Обозначение Размеры Пример
Номинальное напряжение
Uн
В
220
Номинальная мощность
Pн
КВт
1
Номинальные обороты
Пн
Об/мин
3000
Номинальный ток
Iн
А
6
Сопротивление якорной цепи
Rя ц
Ом
3.29
Сопротивление параллельной ветви
Rпар
Ом
785
Число активных проводников якоря
N
1288
Число параллельных ветвей якоря
2а
2
Число витков полюсной обмотки
W
4000
Магнитный поток полюса
Ф
МВб
3
Номинальный ток возбуждения
Iв
А
0.23
Максимальная допустимая частота вращения nдоп
Об/мин
3450
Момент инерции якоря
J
Кг.м
0.015
Масса двигателя
Q
Кг
23.5
Число пар полюсов
2P
2
В качестве примера приведены данные двигателя П-12 используемые в дальнейшем в методичке при расчетах.
Примечание: Двигатели П-11….П32 двухполюсные /2Р=2/,
П-41….П112 четырехполюсные /2Р=4/.
Обмотки полюсов соединены последовательно.
1. Расчет статических характеристик двигателя постоянного тока
Расчет статических характеристик двигателя постоянного тока в большинстве случаев сводится к определению
конструктивных коэффициентов двигателя и построению естественной и искусственной механических
характеристик.
Исходная схема подключения двигателя при расчете статических характеристик приведена на рис.1.
Рис 1.1. Исходная схема для расчета статических характеристик двигателя постоянного тока.
1.1.Расчет конструктивных коэффициентов ДПТ
Коэффициент, определяющий взаимосвязь между Э.Д.С. двигателя –Е и скоростью его вращения –n при
постоянном магнитном потоке Ф,/ в технической системе единиц /- Ке
Е=Ке*Ф*n
/1.1/;
Ке=
P*N
60 * а
/1.2./;
Пример:
Ке=
1 * 1288
=21.5
60 * 1
1.1.1. Коэффициент, устанавливающий взаимосвязь между электромагнитным моментом двигателя М и
током якоря Iя при неизменном магнитном потоке Ф.
М=Ке*Ф*Iя
Км=
P*N
,
2П * а
/1.3./
/1.4./
Пример:
Км=
1 * 1288
=205
2 * 3.14 * 1
Следует обратить внимание, что коэффициент Ке и К м связаны между собой множителем 2π/60.,
Км=
2
*Ке ,точно так же, как связаны между собой угловая скорость вращения w,(1/с) и частота вращения n,
60
(об/мин):
w=
2
n.
60
Следовательно, в выражении /1.1./ допустимо использовать численное значение коэффициента К м при условии, что
вместо частоты вращения будет использоваться угловая скорость w:
Е=Км*Ф*w .
/1.5/
При неизменном магнитном потоке выражение /1.3/ и /1.5/ можно переписать в виде:
Е=См*w ,
/1.6/
М=См*I ,
/1.7/
Где См=Км*Ф .
Пример:
См= 205*0.003=0.615 /Вб/
1.2 Построение естественной механической характеристики ДПТ
Механической характеристикой электродвигателя называется зависимость его скорости от вращающегося
момента w=f(М).
Естественной механической характеристикой называется такая характеристика которая получается при
отсутствии внешних сопротивлений в якорной цепи и номинальных значениях напряжения и магнитного потока
двигателя.
Общее уравнение механической характеристики ДПТ имеет вид:
W=
U
-М
К м Ф
R
К м  Ф2
,
Где U- питающее напряжение, В;
Ф- магнитный поток, Вб ;
R- сопротивление якорной цепи, Ом.
Уравнение 1.8 можно переписать в виде:
w=w0-Δw ,
где
w0=
/1.8/
/1.9/
U
скорость идеального холостого хода;
К м Ф
при М=0;
Δw=М
R
К м  Ф2
- перепад скорости.
Как видно из выражения (1.8), механическая характеристика представляет собой прямую линию. Следовательно
для ее построение достаточно определить две точки.
Как правило, в качестве этих исходных точек используют точку характеристики, соответствующую скорости
идеального холостого хода – w0 и точку, соответствующую номинальному режиму работы двигателя (Мн ; wн).
Номинальный момент вращения двигателя можно определить по выражению:
Мн=
Рн
wн
/1.10/
Пример:
Скорость идеального холостого хода:
w0=
U
220
=
=358 (1/c)/
К м  Ф 205  0.003
Номинальный момент на валу двигателя:
Мн=
Рн 1000
=
=3.18 (Н*м).
wн 314
Рис.1.2 Естественная
механическая характеристика ДПТ, П-12.
1.4Построение искусственных механических характеристик
Искусственные механические характеристики образуются при включении в якорную цепь двигателя
дополнительных сопротивлений или отклонении значений магнитного потока и питающего напряжения от
номинальных величин.
Семейства искусственных механических характеристик, полученных при изменениях соответствующих
параметров, показаны на рис. 1.3.
Рис.1.3. Искусственные механические характеристики, полученные при введении дополнительных сопротивлений в
цепи якоря (а);
При отклонении питающего напряжения от номинального значения (б);
При изменении магнитного потока (в).
2. Расчет динамических характеристик двигателя постоянного тока
Расчет динамических характеристик в данном случае сводится к расчету переходных процессов при пуске и
торможении двигателя, к построению динамической модели двигателя.
2.1. Расчет переходных процессов при пуске двигателя. Построение зависимостей w=f(t); Iя=F(t)
Для ограничения якорного тока при пуске двигателя в якорную цепь вводятся дополнительные сопротивления (R1R3), которые по мере набора двигателем оборотов должны автоматически выводиться из цепи при замыкании
контактов 1у-3у (рис.2.1.)
Рис. 2.1 Элемент якорной цепи ДПТ с пусковым сопротивлением
2.1.1. Расчет пусковых сопротивлений
Пусковые сопротивления R1-R3 подбираются таким образом, чтобы якорный ток при пуске изменялся в пределах от
тока максимального Imax до тока переключения Iпер.
Imax=(2.0÷2.2)Iн ;
Iпер=(1.1÷1.3)Iн ;
Определение значений пусковых сопротивлений, как правило, производят по результатам графических построений.
На рис. 2.2. показаны четыре механические характеристики, каждая из которых соответствует определенной
ступени пуска. Верхняя механическая характеристика является естественной.
Исходной точкой для построения является точка «а», соответствующая моменту пуска,
Iпуск=Imax=2.2 Iном .
Статические переходы с одной механической характеристики на другую при достижении определенных значений
скорости вращения двигателя и величины якорного тока показаны стрелками.
Значения тока переключения Iпер подбирается в пределах Iпер=(1.1-1.3)Iн таким образом, чтобы заданное число
пусковых ступеней (2-4) обеспечивало выход на естественную характеристику.
После выполнения соответствующих графических построений определяют значения пусковых сопротивлений из
следующих соображений.
Перепады скорости вращения двигателя в моменты переключений относительно скорости идеального холостого
хода – отрезки Кh, Кf, Кd, Кв, (рис 2.2), пропорциональны сопротивлениям якорной цепи соответствующих
ступеней пуска.
2. Расчет пусковых сопротивлений графическим методом
КВ~Rяц1=Rя+R1+R2+R3 ;
Кd~Rяц2=Rя+R1+R2 ;
Кf~Rяц3=Rя+R1 ;
Кh~Rяц=Rя ;
Зная из паспортных данных двигателей сопротивления якоря, можно определить соответствующие сопротивления
якорной цепи на пусковых ступенях.
2.1.2. Построение зависимостей w=f(t), i= Y(t) при пуске двигателя.
Для получения аналогических зависимостей w=f(t), i=Y(t) полагаем неизменным магнитный поток возбуждения
Ф=Фн=const.
Кроме этого пренебрегаем электромагнитной инерцией якоря –Lя=0.
Основные соотношения, используемые для получения зависимостей w=f(t), i=Y(t).
U=См*w+I*Rяц ;
/2.1/
Мвр-Мс=I
dw
;
dt
/2.2/
Мвр=См*I ;
/2.3/
Где Мвр –момент вращения на валу двигателя;
i- ток якоря.
Подставив (2.3) в (2.2) и выразив из полученного значения i имеем:
i=
Мс
J dw
+
;
С м С м dt
/2.4/
Подставив (2.4) в (2.1), получим:
U=См*w+
М с R яц
См
+
I * R яц dw
/
dt
См
Разделим полученное выражение почленно на См и выполним подстановки.
U
=w0
Cм
:
М с * R яц
С м 
2
=Δw;
J * R яц
С м 2
=Tм ;
w0-w=wуст;
где w0 –скорость идеального холостого хода;
w- перепад скорости относительно скорости идеального холостого хода для данной механической
характеристики при Мвр=Мс;
Тм – электромеханическая постоянная времени;
wуст – установившееся значение скорости для данной механической характеристики при Мвр=Мс.
(w-wуст)=-Тм dw ;
или
dt
dw
dw
= .
w  w уст T м
Решая полученное дифференциальное уравнение, получим :
w=wуст+C*е(t/Тм);
/2.5/
где С- постоянная интегрирования;
При нулевых начальных условиях t=0; w=0; получим :
w=wуст-wуст*е(t/Тм);
/2.6/
В общем случае при t=0, w=wном ,
w=wуст+ (wном-wуст)*е(t/Тм)
/2.7/
Полученное выражение (2.7) является расчетным для построения зависимости w=f(t).
Для вывода зависимости i=f(t) воспользуемся выражением (2.4)
i=
Мс
См
+
J dw
,
C м dt
в которое подставим значение
i=
Мс
См
+
J *C
* е t / T0 
Cм * М с
dw
из (2.5)
dt
/2.8/
Постоянную времени можно определить из начальных условий при t=0, i=Iнач. Кроме этого будем использовать
подстановку:
Мс
=Iуст.
См
С *Т
С= м м *(Iнач-Iуст).
J
Окончательное выражение для расчета изменения тока получим в виде:
i=Iуст+(Iнач-Iуст)*е(-t/Тм) ;
/2.9/
Из последнего выражения, зная ток переключения: i=Iпер , можно определить время разгона двигателя на
соответствующие ступени или время изменения якорного тока от Iнач до Iпер.
t=Tм*In
I нач  I уст
I пер  I уст
/2.10/
Последовательность действий при построении зависимостей w=f(t), и i=f(t) рассматривается на примере
двигателя П12.
а. Задаемся кратностью пускового тока -2.2 и определяем его значения:
Iпуск=Iнач=Iн*2.2=6*2.2=13.2 (А)
б. Задаемся числом ступеней переключений -3, и выполняем графические построения (рис. 2.2)
в. Из графических построений определяем ток переключения и, решив пропорции, определяем сопротивление
якорной цепи на каждой ступени пуска:
Iпер=8.5 А;
Rя =3.29 Ом;
Rя+R1=4.8 Ом;
Rя+R1+R2=7.5 Ом;
Rя+R1+R2+R3=11.7 Ом;
г. Расчет пусковых ступеней.
Расчетные выражения – (2.7), (2.9 ), (2.10) и общие исходные данные: w=wуст+(wнач-wуст)*е(-t/Тм)
i=Iуст+(Iнач-Iуст)*e(-t/Тм)
t=Тм*In
Тм=
I нач  I уст
I пер  I уст
J *R
C м 2
I=0.015 кг*м2
См=0.615 Вб
Iнач=13.2 А
Iпер=8.5 А
Расчет первой ступени:
Rяц1=11.7 Ом; Тм1=
t1=0.46 * In
0.015 * 11.7
0.6152
=0.46 (С);
13.6  6
=0.486 (С)
8.5  6
Результаты расчетов значений тока и скорости при разгоне двигателя на первой ступени сводятся в таблицу 2.1
Таблица 2.1 Расчеты значения изменения скорости и тока для первой ступени разгона
t,с
0
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
w , (1/c) 0
39
70
96 116 130
i,А
13,2 11,8 10,8 908 0
8,5
Расчет второй ступени пуска:
Rяц2=7.5 Ом; Тм2=
t2=0.3*In
0.015 * 7,5
0,6152
=0,3 (с)
13,6  6
=0.32 (c)
8,5  6
Результаты расчетов сведены в таблицу 2.2
Таблица 2.2 Расчетные значения изменения скорости и тока для второй ступени разгона
t,с
0
0,1 0,2 0,3 0,32
w ,(1/с) 130 165 191 200 212
i,А
13,2 11,2 9,6 8,7 8,5
Расчет третьей ступени пуска:
Rяц3=4,8 Ом; Тм3=
t3=0.19*In
0,015 * 4,8
0,6152
=0,19 (с)
13,6  6
= 0.2 (c)
8,5  6
Результаты расчетов сведены в таблицу 2.3
Таблица 2.3 Расчетные значения скорости и тока для третьей ступени разгона.
t,c
0
0.05 0.1 0.15 0.2
w , (1/c) 212 230 245 256 265
i, A
13.2 11.5 10.3 9.2 8.5
Расчет последней ступени пуска.
Для последней ступени пуска (естественная механическая характеристика ) полагаем, что переходной процесс
будет заполнен при выполнении неравенства:
(i-Iуст)  10 % Iуст
Таким образом, для данного случая при определении времени разгона на последней ступени в выражении (2.10)
вместо тока переключения будет стоять величина:
I/уст =1,1*Iуст=6,6 А
R яц=Rя = 3.29 ;
t4=0.13* In
Тэм =
0,015 * 3,29
0,6152
=0,13
12,6  6
=0.31(с)
6,6  6
Результаты расчетов сведены в таблицу 2.4
Таблица 2.4 Расчетные значения скорости и тока на последней ступени
t,с
0
0.1 0.2 0.3
w , (1/с) 265 291 303 310
i,А
12.6 9
7.5 6.6
Графики изменения скорости двигателя и тока якоря при пуске показаны на рис. 2.3
Рис. 2.3 График изменения скорости двигателя и тока при пуске двигателя
2.1.3 Разработка схемы управления процессом пуска
В графо-расчетной работе необходимо выбрать и обосновать работу одной из типовых схем управления процессом
пуска:
 в функции Э.Д.С. или скорости ;
 в функции времени;
 в функции тока.
2.2 . Расчет переходных процессов двигателя при торможении
В данном руководстве рассматривается процесс динамического торможения. По указанию преподавателя в графорасчетной работе можно рассматривать режим торможения противовключения.
Динамическое торможение осуществляется при отключении якорных обмоток двигателя от питающего напряжения
( контакт Л, рис. 2.4 ) и замыкании их на постоянное сопротивление Rт ( контакт Т).
Рис. 2.4 Элемент якорной цепи схемы при динамическом торможении
2.2.1 Построение механической характеристики двигателя в режиме динамического
торможения
Уравнение равновесия напряжения для якорной цепи :
U=E+Iя*Rяц ,
При динамическом торможении принимает вид :
0=Е+Iя*R/яц ,
где R/ яц =Rя+Rт ,
При этом меняет свое направление ( знак ), якорный ток :
Iя=-(E/R/ яц) ;
и электромагнитный момент на валу:
М=- См *
Е
R / яц
Уравнение механической характеристики (1.8) для режима динамического торможения принимает вид:
w=-M
R / яц
С м 2
/2.11/
График механической характеристики при динамическом торможении приведена на рис. 2.5
Рис. 2.5 График механической характеристики двигателя при динамическом торможении
22.2 Построение зависимостей w= f (t), i= f (t) в режиме торможения
Аналитические выражения для построение зависимостей w= f (t); i= f (t ) можно получить из исходных уравнений
2.1 -2.3, предварительно трансформировав их к режиму торможения.
Принимая допущения Мс=Мн=const, на протяжении всего торможения и Мс=0 при w=0 , и проведя аналогичные
процессу пуска двигателя преобразования получим:
w= -  w + (w+wнач) * е(t/Тм)
/2.12/
i=Iуст- (Iнач+Iуст) *е(t/Тм)
/2.13/
где Δw=
М с * R / яц
С м 
wнач=wном
Тм =
2
;
Iуст=
Мс
;
См
;
J * R / яц
С м 2
Начальное значение тока якоря при торможении определяется из условия максимальной кратности тока: Iнач= 2,2
*Iн.
Время торможения tт можно определить из выражения (2.13), принимая во внимание, что при w=0 ток якоря i=0 :
0= Iуст-(Iнач+Iуст)*e(-t/Тм)
tт=Тм* In
I íà÷  I óñò
I óñò
/2.14/
Последовательность действий при построении зависимостей w= f (t) и i=f(t) рассматриваем на примере двигателя
П12.
а. Задаемся кратностью начального тока торможения -2.2 и определяем его значение.
Iнач=Iн*2.2=6*2.2=13.2 (Ом).
б. Определяет сопротивление якорной цепи при торможении.
0=Iнач*R/ яц+Cм*wн ;
R/ яц=
C ì * wí
I íà÷
=
0,615 * 314
= 14,6 (Ом).
13,2
Добавочное сопротивление якорной цепи при торможении:
Rт=R/ яц-Rя =14,6-3,3=11,3 (Ом).
в. Определяем электромеханическую постоянную времени в режиме торможения:
Тм=
I * R / яц
С м 
2
=
0,015 * 14,6
0,6152
=0,58 (с).
г. Определяем Δw:
Δw=
М с * R / яц
С м 
2
=
3,18 * 14,6
0,6152
=142 (1/c).
д. Определяем время торможения:
tт=Тм*In
I нач  I уст
I уст
=0.58* In
13,2  6
=0.67 (c).
6
е. Используя расчетные выражения (2.12) и (2.13), получаем зависимости w=f(t), i=f(t) в виде таблицы.
w=-142+(314+142)*е(-t/ 0,58) ;
i=6-(6+13.3)* е(-t/ 0,58) ;
Таблица 2.5 Расчетные значения изменения скорости и тока при торможении.
t,c
0
0.1
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.67
w , (1/c) 314 241 181 130 86 50 20 1.5
i,A
-13.2 -10.1 -7.6 -5.5 -3.6 -2 -0.9 -0.14
ж. Строим график указанных зависимостей ( Рис. 2.6 ).
Рис. 2.6 Графики изменения скорости и тока двигателя при динамическом торможении
.
2.2.3 Разработка схемы управления процессом торможения
В работе необходимо выбрать из литературы и обосновать одну из типовых релейных схем управления
динамическим торможение.
3. Построение динамической модели двигателя с якорным управлением
Исходные соотношения для построения динамической модели:
 уравнение баланса напряжений якорной цепи с учетом электромагнитной инерции якоря, Lя  0
u=e+iя * Rяц+ Lя
di
;
dt
/3.1/
где Lя - индуктивность якорных обмоток;
 Основное уравнение динамики электропривода
Мв-Мс= I
dw
;
dt
/3.2/
 Зависимость электромагнитного момента вращения от тока якоря
Мв=См*iя
/3.3/
 Зависимость Э.Д.С. реакции якоря от оборотов
е=См*w ;
/3.4/
Параметры обмотки возбуждения для данной динамической модели считаем неизменным, Ф=const,
См=Kм*Ф=const.
Преобразуем уравнение (3.1) и (3.2) следующим образом:
ΔU=iя*Rяц+Lя
di я
;
dt
/3.5/
Где ΔU=U- е
ΔМ=I
dw
dt
Где
ΔМ=Мв-Мс
/3.6/
;
/3.7/
/3.8/
Представим, что каждому из уравнений (3.3) - (3.8) соответствует некоторое динамическое звено с
определенными входными и выходными сигналами.
Передаточные функции указанных звеньев можно получить, проведя преобразование уравнений к
операционной форме.
Таблица 3.1 Элементы динамической модели двигателя при якорном управлении
Динамическое звено
Уравнение в операционной форме Передаточная функция
К1
ΔU(p)=Rяц*iя(р)+Lя*iя(p)*p
W1=(p)=
Т1 * р  1
L
1
Т1= я ; К1=
R яц
R яц
Мв(р)=См*iя(p)
W2(p)=Cм
ΔМ(р)=Мв(р)-Мс(р)
-
ΔМ(р)=J*ω(р)*р
W3(p)=
1
J*p
е(р)=См*ω(р)
W4(p)=Cм
ΔU(p)=U(p)-e(р)
-
Динамические звенья таблицы 3.1 можно скомпоновать в соответствии с входными и выходными параметрами
элементов ( Рис. 3.1), получив таким образом структурную схему динамической модели двигателя.
Рис. 3.1 Динамическая модель двигателя постоянного тока независимого возбуждения с якорным управлением
Управляющим воздействием данной модели является изменение питающего напряжения U, выходным параметром
– скорость вращения вала двигателя.
Используя правила преобразования структурных схем, данная модель сводится к эквивалентному
виду:Wэкв=
К экв
Т э *Т м * р2  Т м * р 1
;
Где
Тэ=
Lя
- электромагнитная постоянная времени ;
R яц
Тм=
R яц * J
C м 2
- электромеханическая постоянная времени.
Указанная модель может использоваться для исследования процесса якорного управления двигателя.
1.
2.
3.
4.
5.
Литература:
Башарин А.В. , Голубев Ф.Н., Кепперман В.Г., Примеры расчетов автоматизированного электропривода. –Л
Энергия 1972-440с
Вешеневский К.Н., Характеристики двигателей в электроприводе –М Энергия 1977-428с
Справочник по автоматизированному электроприводу/ Под ред. В.А Елисеева и А.В. Шипявского 1988-616с
Чиликин М.Г. Общий курс электропривода- М Энергоиздат 1971-482с
В.И Клюев. Теория электропривода.-М : Энергоатомиздат, 1985-554с.
Приложение 1.Таблица 1.
Двигатели постоянного тока продолжительного режима типа П, 220 В защищенные, параллельного возбуждения с
регулированием частоты вращения 1:2.
Тип Рн,
n,
Iн, rя+rд.п, rпар,
кВт об/мин А Ом Ом
1
П-11 0,13
0,3
0,7
П-12
П-21
П-22
П-52
П-61
П-62
П-71
П-72
П-81
П-31
0,2
0,45
1
0,3
0,7
1,5
0,3
0,45
1
2,2
3,2
4,5
8
4,5
6,0
11,0
6
8
14
7
10
19
10
10
25
14
19
32
0,45
0,7
1,5
Число
Число Число витков
активны паралле полюса //-й
х
льных обмотки , ωпар
проводни ветвей
ков
якоря, 2а
якоря, N
6
7
8
Магнитный
поток полюса
Ф полезн. мВб
Ном. ток
возбуждения
параллельн.
обмотоки, Iн, А
9
10
2
3
4
5
1000
1500
3000
1
2,1
4,3
22,6
5,3
670
670
3304
1708
2
2
2
4000
4000
1,9
2,2
1000
1500
3000
1000
1500
3000
750
1000
1500
3000
750
1000
1500
750
1000
1500
750
1000
1500
750
1000
1500
750
1000
1500
750
1000
1500
750
1000
1500
1,4
2,9
6
2,
4,3
9
1,95
2,75
5,9
12,5
19
25,2
43,5
26
32,6
59,5
33,5
43
73,5
42
63
103
58
78
132
79
105
166
2,9
4,25
8,7
26,8
11,76
3,29
16,6
6,75
1,99
14,3
9,65
4,17
1,03
1,073
0,632
0,269
0,76
0,494
0,187
0,531
0,328
0,128
0,546
0,300
0,234
0,357
0,237
0,083
0,244
0,144
0,075
9,48
5,45
2,46
785
785
785
740
600
600
712
712
712
712
184
184
150
216
158
133
154
136
116
106
85
76,8
92,5
108
67
92
96,2
95,5
605
470
470
3360
2352
1288
3384
2376
1224
3240
2484
1728
864
992
744
496
992
744
496
744
558
370
810
592
396
594
540
324
580
444
324
2844
2160
1512
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
4000
4000
4000
5300
4800
4800
4800
4800
4800
4800
1650
1650
1500
2200
1950
1800
1800
1700
1600
1500
1400
1250
1300
1450
1100
1550
1600
1600
5000
4600
4600
3,1
3,0
3
3,1
3,2
3,2
4,5
4,5
4,3
4,7
7,7
7,9
8,2
7,7
7,9
8,2
10,5
10,7
11,1
9,2
9,7
10,1
12,7
10,7
12,5
13,2
13,3
12,4
5,2
5,3
5,1
-
Макс.
Допускаемая
частота
вращения,
об/мин
Момент
инерции
якоря, J,
кг*м2
Масса
дигателя
Q, кг
11
12
13
0,0125
18,5
0,27
0,27
2000
3000
3450
0,23
0,23
0,23
0,24
0,3
0,3
0,25
0,25
0,25
0,25
0,91
0,91
1,11
0,77
1,05
1,25
1,08
1,23
1,44
1,49
1,85
2,04
1,69
1,46
2,34
1,71
1,64
1,64
0,29
0,38
0,38
2000
3000
3450
2000
3000
3450
1500
2000
3000
3000
1500
2000
3000
1500
2000
2250
1500
2000
2250
1500
2000
2250
1500
2000
2250
1500
2000
2250
1500
2000
3000
0,015
23,5
0,042
38
0,052
44
0,4
124
0,56
131
0,65
187
1,4
290
1,6
330
2,7
385
0,09
54,5
-
-
П-32
П-41
П-42
П-51
П-82
П-91
П-92
П-101
П-102
П-111
П-112
3,2
0,7
1
2,2
4,5
1
1,5
3,2
6
1,5
2,2
4,5
2,2
3,2
6
19
25
42
19
25
32
55
25
32
42
75
32
42
55
100
42
55
75
125
55
75
100
160
70
85
125
200
3000
750
1000
1500
3000
750
1000
1500
3000
750
1000
1500
750
1000
1500
750
1000
1500
600
750
1000
1500
600
750
1000
1500
600
750
1000
1500
600
750
1000
1500
600
750
1000
1500
600
750
1000
1500
17,5
4,2
5,7
12
24,3
6,8
9,3
18,4
33
9,75
13,3
25,4
13,6
18,3
33,2
93
133
218
106
136
171
287
136
169
219
381
172
222
286
508
223
286
385
632
287
387
511
809
361
436
632
1000
0,64
4,98
3,17
1,205
0,352
5,35
2,9
1,032
0,36
2,92
1,75
0,78
1,91
1,051
0,472
0,143
0,081
0,046
0,198
0,102
0,067
0,026
0,111
0,004
0,055
0,014
0,075
0,049
0,029
0,013
0,023
0,031
0,019
0,079
0,036
0,024
0,015
0,064
0,026
0,019
0,010
0,049
285
564
358
358
270
280
280
198
280
242
243
228
168
168
132
40,4
40,4
40,4
44
44
35,8
35,8
48,4
31,8
48,4
31,8
37,8
37,8
37,8
37,8
32,5
32,5
32,5
32,5
28
28
28
28
24
24
24
24
720
1908
1440
936
504
1890
1458
972
540
1404
1080
756
1364
1054
682
420
324
234
580
420
330
210
420
324
290
162
372
282
222
304
282
222
186
228
246
210
334
216
210
336
252
184
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3600
4600
3600
3600
3600
2100
2100
1750
2100
1800
1800
1350
1600
1600
1500
936
936
936
1000
1000
870
870
1000
830
1000
830
950
950
950
950
840
840
840
840
850
850
850
850
750
750
750
750
5,7
8,1
4,3
8,6
8,2
3,6
3,8
4
3,7
5,1
5,2
5,1
5,4
5,5
5,8
19,2
18,8
17,4
16,3
18,9
18,4
19,8
23,4
26,8
20,8
20,1
26,9
29,7
27,9
13,7
37,4
37
33,4
13
41,4
39,1
18,6
13,5
48,8
24,6
24,9
16,2
0,62
0,31
0,49
0,49
0,65
0,6
0,6
0,84
0,6
0,69
0,69
0,73
0,99
0,99
1,27
3,89
3,89
3,89
3,57
3,57
4,39
4,39
3,25
4,94
3,25
4,94
4,16
4,16
4,16
4,16
4,84
4,84
4,84
4,84
5,61
5,61
5,61
5,61
6,55
6,55
6,55
6,55
3000
1500
2000
3000
3000
1500
2000
3000
3000
1500
2000
3000
1500
2000
3000
1500
2000
2250
1200
1500
2000
2250
1200
1500
2000
1900
1200
1500
1500
1800
1200
1500
1500
1800
1200
1500
1500
1800
1200
1500
1500
1500
0,116
67,5
0,15
75
0,18
80
0,35
114
3,1
435
5,9
605
7
705
10,3
865
12
985
20,4
1180
23
1370
Примечание : 1. В табл.1 приведены технические данные наиболее распространённых двигателей общепромышленного исполнения на напряжение 220
В параллельного возбуждения.
2.Двигатели П-11 – П-32 двухполюсные (2р=2), а П-41 – П-112 четырехполюсные (2р=4). Обмотки полюсов соединены последовательно.
3.Сопротивления даны при 20
Таблица 2.Основные технические данные двигателя постоянного тока серии МИ
Тип
МИ11
МИ12
Номиналь
ное
напряжен
ие, В
60
110
60
110
МИ21
60
110
МИ22
60
110
Номинальна
я мощность,
кВт
Номинальн
ый ток
якоря, А
0,12
0,1
0,12
0,1
0,2
0,12
0,2
0,12
0,25
0,20
0,25
0,2
0,37
0,25
0,12
0,37
0,25
0,12
2,86
2,27
1,53
1,22
4,57
2,72
2,46
1,46
5,6
4,3
8,05
2,33
8,20
5,5
2,6
4,4
2,9
1,4
Номинальна
я скорость
вращения,
об/мин
3000
2000
3000
2000
3000
2000
3000
2000
3000
2000
3000
2000
3000
2000
1000
3000
2000
1000
Мощность
возбуждени
я, Вт
19
Момент
инерции
якоря,
кг*м
0,06
21
0,08
15
0,14
16
0,16
Сопротивлени
е обмотки
якоря, Ом
0,46
0,94
1,48
3
0,23
0,52
0,77
1,74
0,284
0,645
0,945
2,2
0,195
0,36
1,44
0,55
1,29
4,58
Статически
й момент
трения,
Н*см
10
10
15
15
Сопротивлени
е обмотки
возбуждения,
Ом
223
223
642
642
218
218
560
560
306
306
827
827
264
264
934
934
790
790
Таблица 3.Краново - металлургические двигатели постоянного тока типа МП,220 В, ПВ=25%
Тип
Рн,кВт
n,
об/мин
Iн,
А
rя+rдп,
Ом
МП-12
МП-22
МП-32
МП-41
МП-42
МП-51
МП-52
МП-62
МП-72
МП-82
МП82а
2,5
4,5
9
12
16
23
33
46
75
100
130
1300
1100
900
685
700
600
650
580
520
475
600
14,2
26
48
64
84
120
168
231
374
500
500
1,33
0,87
0,348
0,243
0,168
0,0845
0,0495
0,033
0,0133
0,0045
0,0059
Число активных
проводников
якоря N
990
856
642
620
492
420
278
262
178
552
432
Параллельное возбуждение
Число
Число витков
параллельных
полюса //-ой
ветвей явкоря, 2а
обмотки , ω
2
2270
2
1750
2
1960
2
1720
2
1500
2
1825
2
1636
2
1750
2
1490
8
1450
8
1450
Магнитный поток
полюса Ф
полезный.
4,57
6,09
10,2
14,1
17,6
24,5
34,7
41,2
68,7
97
99
Номинальный ток
возлужд. //-ой
обмотки, А
0,525
0,955
1,25
1,75
1,97
2,55
2,75
2,93
4,07
4,55
5,1
rпар,
Ом
329
168
138
91
81
62
59
55,5
40
35,8
35,8
Продолжение таблицы 3.
Тип
Рн,
кВт
n,
об/мин
Iн,
А
rпос,
Ом
МП-12
МП-22
МП-32
МП-41
МП-42
МП-51
МП-52
МП-62
МП-72
МП-82
МП-82а
2,5
4,5
9
12
16
24
34
46
75
100
130
1200
1100
900
680
700
580
650
580
520
475
600
14,8
26,5
50
66
86
128
175
235
380
500
500
0,334
0,098
0,063
0,065
0,036
0,02
0,011
0,008
0,005
0,003
0,004
Смешанного возбуждения
rпар,
Число витков полюса, ω
Ом Параллельн
Последовательной
ой обмотки
обмотки
536
420
290
210
236
140
116
116
82
73
73
2100
2180
2180
2100
2000
1825
1550
1750
1490
1450
1450
45,5
28,5
21,5
24,5
17
17,5
11,5
10,5
7,5
6,5
4,5
Магнитный
поток
полюса
Фполез, мВб
4,75
5,95
10
13,8
17,2
24,9
34,2
40,6
68
96
92,2
Номин. ток
возбуждения
//-ной
обмотки, А
0,322
0,412
0,595
0,78
0,735
1,18
1,39
1,39
1,97
2,22
2,5
Макс.
допустимая
частота
вращения,
об/мин
3250
3100
2600
2200
2100
2000
2000
1800
1600
1470
1470
Момент
инерции
якоря, J ,
кг*м2
Масса
двигател
я Q, кг
0,05
0,155
0,305
0,775
0,95
2,35
3,03
5,5
14
25,3
25,3
130
200
335
480
570
965
1175
1850
2680
3900
3900
Таблица 4.Основные технические данные двигателей серии ПБВ
Тип
Номин.
мощность,
кВт
ПБВ100М
ПБВ100L
ПБВ132М
0,75
Вращ.
Момент
Мн, Мmax,
Н*м Н*м
7,16
70
Номин.
ток,
А
Напряжение,
В
18
Частота вращения
Макс.,об/мин
52
Номин.,
об/мин
1000
Момент
инерции
J, кг*м2
Постоянная
времени
Эл/маг Эл/мех
КПД
Индуктивность
якоря, Гн
Сопротивление
якоря Rя, Ом
2000
0,010
5,3
10,3
0,8
0,014
0,29
1,10
10,50
100
24
56
1000
2000
0,013
5,75
7,6
0,8
0,017
0,23
2,2
35
350
50
53
1000
2000
0,018
7,35
14,2
0,8
0,008
0,11
Таблица 5.Основные технические данные двигателя серии ДК
Тип
М, Н*м
Uн, В
Iн, А
Rя, Ом
Lя, мГн
ДК-1-1,7-100-АТ
ДК-1-2,3-100-АТ
ДК-1-3,5-100-АТ
ДК-1-1,7-100-АТ
1,7
2,3
3,5
5,2
36
48
60
110
8
7,5
7,5
6,5
0,75
0,90
1,45
2,10
1,88
2,70
4,02
11,1
Перегрузка по мом.
Н*м
4,1
4,1
5,2
6
J
10-3*кг*м2
2,1
2,7
2,9
3,9
Pн,
Вт
288
360
450
715
Макс. ускорение,
рад/с
5600
5200
8000
9800
ωн,
об/мин
1000
1000
1000
1000
Таблица 6.Основные параметры двигателя серии ПБС и ПБСТ
тип
ПБС-22
ПБС-22
ПБСТ-22
ПБСТ-22
ПБС-23
ПБС-23
ПБСТ-23
ПБСТ-23
ПБС-32
ПБС-32
ПБСТ-32
ПБСТ-32
ПБС-33
ПБС-33
ПБСТ-33
ПБСТ-33
ПБС-42
ПБС-42
ПБСТ-42
ПБСТ-42
ПБС-43
ПБС-43
ПБСТ-43
ПБСТ-43
ПБС-52
ПБС-52
ПБСТ-52
ПБСТ-52
ПБС-53
ПБС-53
ПБСТ-53
ПБСТ-53
ПБС-62
ПБС62
ПБСТ-62
ПБСТ-62
ПБС-63
ПБС-63
ПБСТ-63
Номин
.
момен
т,
Мн,
Н*м
1
3,9
3,9
3,8
3,24
5,37
5,52
5,10
4,23
7,8
7,8
6,64
5,5
9,75
10,4
9,3
7,6
13,6
13,6
12,8
11
13,3
16,3
16,8
14
24,4
26,6
24,4
21,2
32,2
31,2
28
26
46,6
46,3
44,4
36,6
52,7
50,6
48,7
Номин
частота
Вращения,
об/мин
Номин.
мощност
ь
кВт
Номин.
напряжение, В
Макс.
частота
вращен
ия ,
об/мин
Момент
Инерци
иJ
Кг*м2
Масса
двигателя,
Q , кг
2
1000
1500
2200
3000
1000
1500
2200
3000
1000
1500
2200
3000
1000
1500
2200
3000
1000
1500
3200
3000
1000
1500
2200
3000
1000
1500
2200
3000
1000
1500
2200
3000
1000
1500
2200
3000
1000
1500
2000
3
0,40
,60
0,85
1
0,55
0,85
1,15
1,3
0,8
1,2
1,5
1,75
1
1,6
2,1
2,35
1,4
2,1
2,9
3,4
1,9
2,8
3,8
4,3
2,5
4,1
5,5
6,5
3,3
4,8
6,3
8
4,7
7,2
10
11,3
5,4
7,8
11
4
110, 220, 340
110, 220, 340
110, 220, 340
110, 220, 340
110, 220, 340
110, 220, 340
110, 220, 340
110, 220, 340
110, 220, 340
110, 220, 340
110, 220, 340
220, 340
110, 220, 340
110, 220, 340
220, 340
220, 340
110, 220, 340, 440
110, 220, 340, 440
110, 220, 340, 440
440, 220, 340
110, 220, 340, 440
220, 340, 440
220, 340, 440
220, 340, 440
220, 340, 440
220, 340, 440
220, 340, 440
220, 340, 440
220, 340, 440
220, 340, 440
220, 340, 440
220, 340, 440
220, 340, 440
220, 340, 440
220, 340, 440
220, 340, 440
220, 340, 440
220, 340, 440
220, 340, 440
5
2500
3750
4000
4000
2500
3750
4000
4000
2500
3750
4000
4000
3750
3750
4000
4000
3000
3750
4000
4000
3000
3750
4000
4000
3000
3600
3600
3600
3000
3600
3600
3600
3000
3600
3600
3600
3000
3600
3600
6
0,011
0,011
0,012
0,012
,0012
0,012
0,014
0,014
0,024
0,024
0,025
0,025
0,031
0,031
0,032
0,032
0,045
0,045
0,046
0,046
0,056
0,056
0,058
0,058
0,109
0,109
0,11
0,11
0,129
0,129
0,13
0,13
0,256
0,256
0,256
0,256
0,306
0,306
0,308
7
56
56
66
66
64
64
74
74
81
81
91
91
93
93
103
103
97
97
107
107
113
113
123
123
145
145
155
155
164
164
174
174
198
198
208
208
240
240
250
Таблица 7.Шкала мощностей ПБСТ
Тип
ПБСТ-22
ПБСТ-23
ПБСТ-32
ПБСТ-42
ПБСТ43
ПБСТ-52
ПБСТ-53
ПБСТ-62
ПБСТ-63
Мощность при скорости (об/мин)
1000 1500 2200 3000 4000
0,40
0,6
0,8
1
1,15
0,55 0,85
1,1
1,35
1,65
0,8
1,2
1,6
2,1
2,5
1
1,6
2,3
2,9
3,4
1,4
,1
3
3,5
4
2
3
4
4,8
5,4
2,5
4
5,8
7
4,8
7,3
7,7
13,5
6,5
10
14,5
17
-
Таблица 8. Основные данные двигателей серии ПС и ПСТ
Тип
ПС-31
ПСТ-31
ПС-41
ПСТ-41
ПСТ-41
ПСТ-41
ПС-42
ПСТ-42
ПСТ-42
ПСТ-42
ПС-51
ПСТ-51
ПСТ-51
ПС-52
ПСТ-52
ПСТ-52
ПС-53
ПСТ-53
ПСТ-53
ПСТ-53
nн,
об/мин
2200
3000
1000
1500
2200
3000
1000
1500
2200
3000
1000
1500
2200
1000
1500
2200
1000
1500
2200
3000
Рн,
кВт
0,18
0,25
0,12
0,18
0,25
0,37
0,18
0,35
0,34
0,55
0,25
0,37
0,55
0,34
0,55
0,75
0,4
0,63
0,9
1,10
Uн,
В
110
110
110
110
110
110
110
110
110
110
110/220
110/220
110/220
110/220
110/220
110/220
110/220
110/220
110/220
110/220
nmax,
об/мин
4000
4000
2000
3000
4000
4000
2000
3000
4000
4000
2000
3000
4000
2000
3000
4000
2000
3000
4000
4000
Мmax,
Н*м
1,4
1,4
2,1
2,2
2,1
2,1
2,8
2,8
2,8
2,9
5,2
3,9
4
6
6
6
8,8
8,8
8,2
8,2
J
Кг*м2
0,011
0,012
0,014
0,015
0,015
0,015
0,015
0,01
0,01
0,01
0,029
0,03
0,03
0,038
0,039
0,039
0,047
0,048
0,048
0,048
Масса
Кг
15
13
19
24
24
24
20
25
25
25
29
34
34
33
38
38
37
42
42
42
Таблица 9.Основные данные малоинертных двигателей постоянного тока типа
ПГТ
Тип
ПГТ-1
ПГТ-2
ПГТ-4
ПГТ-6
ПГТ-9
Мн,
Н*м
3,6
6,3
12,5
19,2
28,8
Рн,
кВт
1
2
4
6
9
Iн,
А
20,4
21,2
21
30,7
46,3
Uн,
В
60
110
220
220
220
Мmax,
Н*м
25,2
44
85
135
200
J
Кг*м2
0,00075
0,00205
0,0075
0,0135
0,0245
nн,
об/мин
3000
3000
3000
3000
3000
Imax,
А
163
169
168
246
370