Электродвигатели, Коллекторные двигатели постоянного тока
Особенности коллекторных двигателей Основным достоинством коллекторных двигателей постоянного тока является возможность регулирования частоты вращения в широком диапазоне, линейность механической и, в большинстве случаев, регулировочной характеристики, большой пусковой момент, высокое быстродействие, малая масса и объем на единицу полезной мощности и более высокий КПД по сравнению с двигателями переменного тока той же мощности. Недостатком коллекторных двигателей постоянного тока является наличие щеточно-коллекторного узла, что ограничивает их долговечность и является источником радиопомех. Вследствие искрения на скользящем контакте эти двигатели не пригодны для эксплуатации во взрывоопасных средах. По функциональному назначению коллекторные двигатели постоянного тока подразделяются на силовые и управляемые. В свою очередь, силовые электродвигатели выполняются со стабилизацией и без стабилизации частоты вращения. Двигатели с центробежно-вибрационны-ми регуляторами частоты вращения имеют стабильность в пределах + (2 — 5) %. Точность стабилизации частоты вращения двигателей с электронными регуляторами зависит от принятой системы стабилизации. Статическая система стабилизации обеспечивает стабильность частоты вращения до ±0,5%, астатическая система — с точностью, определяемой стабильностью частоты эталонного источника. Важным функциональным свойством двигателей является быстродействие, которое определяется в основном конструктивным исполнением и видом возбуждения. Двигатели с зубцовым якорем имеют постоянную времени 30—100 мс, с полым якорем 15 — 20 мс, с гладким и печатным якорями 5-10 мс. Коллекторные двигатели постоянного тока различаются также по добротности пуска. Наилучшую добротность пуска (отношение пускового момента к пусковому току) имеют двигатели последовательного возбуждения, а для двигателей с возбуждением от постоянных магнитов и с параллельным возбуждением добротность в 1,5 — 3 раза ниже. Коэффициент полезного действия двигателей постоянного тока различной мощности лежит в пределах 10 — 85% и зависит от функционального назначения двигателя, режима работы, степени использования, способа возбуждения, конструктивного исполнения. Наибольший КПД имеют двигатели с полым якорем и возбуждением от постоянных магнитов, наименьший — двигатели с
электромагнитным возбуждением. Коллекторные двигатели постоянного тока в зависимости от способа их возбуждения имеют различную жесткость механической характеристики. Двигатели с последовательным возбуждением обеспечивают наименьшую стабильность частоты вращения, поскольку они имеют мягкую механическую характеристику. Двигатели с параллельным возбуждением и с возбуждением от постоянных магнитов вследствие повышенной жесткости механической характеристики имеют более стабильную частоту вращения, а с применением специальных устройств — регуляторов скорости (центробежно-вибра-ционных или электронных) достигается стабильность частоты вращения от 5 до 0,5% и выше. Для регулирования частоты вращения двигателей с параллельным возбуждением и с возбуждением от постоянных магнитов применяется в основном якорное управление, т. е. изменение напряжения питания якорной цепи, при этом механическая характеристика, не изменяя жесткости, смещается параллельно своему положению при U = Un0M. Практические пределы регулирования частоты вращения двигателей постоянного тока составляют от 1 : 5 до 1 :20. 14.1.2. Двигатели ДПМ Двигатели ДПМ с возбуждением от постоянных магнитов с пазовым якорем имеют следующие конструктивные исполнения: HI (IT) — с одним выходным концом вала (с трибкой на валу); Н2 — с двумя выходными концами вала (размеры концов вала одинаковы); НЗ (ЗТ) — с одним выходным концом вала и встроенным центробежным контактным регулятором частоты вращения; Н6 — с одним выходным концом вала, таходатчиком, являющимся измерительным органом в системе стабилизации частоты вращения и электронным регулятором частоты вращения (скорости — PC), выполненным в виде отдельного блока. Крепление двигателей всех исполнений осуществляется за корпус (магнит) с помощью немагнитных металлических деталей. Двигатели исполнений HI, H2 предназначены для работы при обоих направлениях вращения, причем изменение направления вращения на ходу, без предварительной остановки двигателя, не допускается, за исключением двигателей ДПМ-20-Н1-08Т, ДПМ-25-Н1-07Т, ДПМ-30-Н1-08Т.
