10.2.3. Широкорегулируемые электродвигатели типа 4пф

Двигатели типа 4ПФ предназначены для приводов механизмов главного движения станков с ЧПУ, гибких производственных систем и роботизированных производственных комплексов. Исполнение ДПТ по степени защиты — IP23, по способу охлаждения — ICO6 (с независимой вентиляцией); климатическое исполнение и категория размещения — УХЛ4 или О4.

В условном обозначении ДПТ после названия типа (4ПФ) указывается последовательно высота оси вращения, мм, условная длина сердечника (буквы S, М или L), наличие воздушного фильтра — буква В (при отсутствии фильтра буква опускается), расположение вентилятора (на боковой поверхности сверху — буква Б, на торцевой поверхности со стороны коллектора — буква Т), климатическое исполнение и категория размещения.

Двигатели климатического исполнения УХЛ рассчитаны на эксплуатацию на высоте над уровнем моря до 1000 м, при температуре окружающего воздуха от 1 до 35 °С и относительной влажности воздуха 80% при температуре 25 °С; климатического исполнения О4 — на высоте над уровнем моря до 1000 м, при температуре окружающего воздуха от 1 до 45 °С и относительной влажности 98 % при температуре 35 °С. Двигатели соответствуют группе эксплуатации М8 по ГОСТ 17516-77.

Технические данные двигателей типа 4ПФ, соответствующие режиму эксплуатации S1, приведены в табл. 10.6.

Средний уровень шума (по ГОСТ 16372-84) ДПТ с номинальной частотой вращения до 900 об/мин соответствует классу 1; ДПТ с номинальной частотой вращения 900 об/мин и выше — классу 2.

Среднеквадратичное значение вибрационной скорости (по ГОСТ 16921-83) двигателей типов 4ПФ112 и 4ПФ132 при номинальной частоте вращения равно 1,12 мм/с и при максимальной частоте вращения — 1,8 мм/с, типов 4ПФ160 и 4ПФ180 при номинальной частоте вращения — 1,8 мм/с и при максимальной частоте вращения — 2,8 мм/с.

Двигатели выполнены с шихтованным магнитопроводом станины и компенсационной обмоткой, могут комплектоваться фильтром для очистки охлаждающего воздуха при независимой вентиляции.

Двигатели поставляются со встроенными тахогенераторами типа ТП80-20-0,2 (ТУ 16-516.285-83) и датчиком тепловой защиты — терморезистором типа СТ 14-1Б (ТУ ОЖО.468.130). Возбуждение ДПТ независимое, рассчитанное при последовательном соединении катушек на питание 220 В и при соединении катушек возбуждения в две параллельные ветви — на 110 В.

Класс нагревостойкости изоляции обмоток F.

Двигатели типа 4ПФ (рис. 10.9) имеют статор восьмигранного сечения, который набирается из листов электротехнической стали марки 2013 толщиной 0,5 мм. Он запрессован между двумя нажимными плитами толщиной 10 мм из стального проката. В осевом направлении пакет статора стянут шпильками и приварен в углах по накладным планкам, обеспечивающим его поперечную жесткость. В нажимных плитах выполняются центрирующие замковые поверхности и резьбовые отверстия для болтов крепления подшипниковых щитов. Обмотки статора наматываются машинным способом: параллельного возбуждения — непосредственно на полюс, компенсационная — раздельным способом путем втягивания ее в пазы. Катушки дополнительных полюсов изготовляются традиционно — машинная шаблонная намотка и ручная установка на полюс в статоре.

Пропитка обмоток статора выполняется вакуумно-нагнетательным способом лаком УР9144. Для обеспечения интенсивной вентиляции в обмоткодержателях и в сердечнике якоря предусмотрены аксиальные каналы, а посадка коллектора и балансировочного кольца осуществлена на обмоткодержатели. Подшипниковые щиты — литые чугунные. Лапы выполняются на подшипниковых щитах. Траверса — традиционной конструкции с плоскими штырями. Щеткодержатели — радиальные безрычажные унифицированной конструкции. Щетки высокие марки ЭГ-74.

Рис. 10.9. Двигатель постоянного тока серии 4П с высотой оси вращения 180 мм типа 4ПФ:

/ — траверса; 2 — вентилятор с независимым приводом; 3 — коллектор; 4 — обмоткодержатель; 5 — нажимная плита; 6 — подшипниковый щит; 7 —обмотка компенсационная; 8 — дополнительный полюс; 9 — статор; 10 — обмотка параллельного возбуждения; 11 — балансировочное кольцо

Типоразмер двигателя	Мощность, кВт	Напряжение якоря, В	Ток якоря, А	КПД, %	Номинальная частота вращения, об/мин	Максимальная частота вращения, об/мин
	4		24	72,3	900
4nO>112S	3,15		19,8	69,3	750
	2		14,5	57,6	450
	4,25		26,4	68	730	5000
4ПФ112М	3	220	20,1	60,3	475
4ПФ112Ь	3,55		24,5	60,1	425
	15		85,4	77,9	1400
4n<D132S	7,5		43,6	76	1000
	6		32,7	74	875
	4,25		26,9	65	580
	11		61,5	78,5	1060
4ПФ132М	8,5		48,6	76	875	4500
	8		47,3	68	600
4ПФ132Ь	11 8,5		62,8 54,4	76 68	800 515
4ПФ1608	15 11		79,6 66,2	80,7 70,5	850 530	4000
4ПФ160М	15		85,6	75,3	580
4ПФ180	17		99,4	73	500	3800
4ПФ180М	20		114,5	75	475
	7,5		19,2	87,1	2120
4ПФ1128	5,5 4,25		14,9 12,6	81,4 74	1450 975
	3,14		9,9	69	730
	7,5		19,6	82,5	1450
4ПФ112М	5,5	440	16,6	74,1	900	5000
	4,25		13,3	67,4	690
	10		26,3	81,2	1320
4ПФ112Ь	7,5		21,5	81	975
	5,5		17	70,8	690
	30		76,7	87,1	3070
	18,5		47,8	85	2180
4ПФ1328	15		41,7	80	1400
	5,5		15,7	73	800
	30		78,9	86,3	2300	4500
	22		59,3	83	1600
4ПФ132М	11		30	80	1090
	8,5		24,8	75	800

Таблица 10.6. Технические данные двигателей типа 4ПФ

Типоразмер двигателя	Мощность, кВт	Напряжение, якоря, В	Ток якоря, А	Номи-к-п п нальная к1'^> частота '" вращения, об/мин		Максимальная частота вращения, об/мин
4ПФ132Ь	23,6 15 11	440	64,8 40,8 30,7	83 81 78	1400 1030 825	5000
4ПФ1608	30 18,5 15		78,6 48,6 42,5	84 82 76,1	1450 1090 730	4500
4ПФ160М	22 18,5		56,8 49,6	84,5 80,8	1090 775
4ПФ160Ь	30 22		77 58,7	85,5 81,3	1030 775
4nO180S	45 37 26,5		114 95,7 72,8	88 85 78	1450 1150 775	4500
4ПФ180М	45 37		115,6 97,6	86 83	1060 825
4ПФ200М 4ПФ200Ь	55 75	440	144 191	84,9 87,3	1000 1060	4000 4000
4ПФ225М 4ПФ225Ь	90 ПО		230 282	90 87	1000	4000
4ПФ250М 4ПФ250Ь	132 160		336 402	87 89	1000	3500
4ПФ200М	27 45 90		27 121 226	76,2 82,2 88,6	500 750 1500	2500 3600 3600
4ПФ200Ь	37 55 ПО		104 147 275	78,6 83,3 89,1	500 750 1500	2500 3600 3600
4ПФ225М	45 132		125 230	79 89,1	500 1500	2500 3000
4ПФ225Ь	50 75 160		142 199 400	77,6 84 89,7	500 750 1500	2500 3000 3000
4ПФ250М	90 200		236 497	85,3 90,3	750 1500	3000
4ПФ250Ь	75 ПО 250		203 284 614	82,2 86,7 91	500 750 1500	2500 3000 3000

Продолжение табл. 10.6

Таблица 10.7. Габаритные, установочные и присоединительные размеры двигателей типа 4ПФ с вентилятором, расположенным по оси двигателя

Типоразмер двигателя	Размеры, мм																		Масса,
		'20	'зо	'з1				*зо		dx	rf20	<*22	d25	h			*31	'i	кг
4ПФ1125УХЛ4	280	3,5	881	70	460	10	190	265	145	32	165	М10	130	112	8	35	320	5	92
4ПФ112МУХЛ4	355		946		525														104
4ПФ112ЬУХЛ4	400		1006		585														121
4ПФ1328УХЛ4	315	4	1025	89	553	12	216	300	160	42	215	15	180	132	8	45	372	5	135
4ПФ132МУХЛ4	355		1085		613														162
4ПФ132ЬУХЛ4	450		1155		683														189
4ПФ1605УХЛ4	355	4	1155	108	612	14	254	390	220	48	265	15	230	160	9	51	417	5,5	242
4ПФ160МУХЛ4	400		1225		682														278
4ПФ160ЬУХЛ4	450		1265		722														300
4ПФ180ЬУХЛ4	450	5	1340	121	745	16	279	420	235	55	300	19	250	180	10	59	495	55	359
4ПФ180МУХЛ4	500		1420		825														413

Типоразмер двигателя	Размеры, мм																			Момент инерции, 1(Гукг-м2	Масса, кг
		'.0		'зо	'з1	'м		*ю	*30	*31				<*25	h	*i		*31	'i
4ПФ1128УХЛ4	80	280	3,5	665	70	460	10	190	265	145	32	165	М10	130	112	8	35	430	5	4,7	90
4ПФ112МУХЛ4		355		730		525														5,6	102
4ПФП2ЬУХЛ4		400		790		585														6,3	119
4ПФ1328УХЛ4	ПО	315	4	790	89	553	12	216	300	160	42	215	15	180	132	8	45	500	5	9,5	132
4ПФ132МУХЛ4		355		850		613														11,6	159
4ПФ132ЬУХЛ4		450		920		683														13,5	186
4ПФ1608УХЛ4	ПО	355	4	860	108	612	14	254	390	220	48	265	15	230	160	9	51,5	618	5,5	25,0	239
4ПФ160МУХЛ4		400		930		682														29,0	275
4ПФ160ЬУХЛ4		450		970		722														32,5	297
4ПФ1808УХЛ4	100	450	5	1015	121	745	16	?79	420	235	55	300	19	?50	180	10	59	690	6	44,2	356
4ПФ180МУХЛ4		500		1095		825														57,8	410

Таблица 10.8. Габаритные, установочные и присоединительные размеры двигателей типа 4ПФ с вентилятором, расположенным сверху двигателя

Таблица 10.9. Габаритные, установочные и присоединительные размеры двигателей типа 4ПФ с высотой оси вращения 200—250 мм

исполнения IM2002, IM2012

Типоразмер двигателя	Размеры, мм
	Ь\			*30	*31	*32	*32	d\	d2		d20	d2A	dis	dM
4ПФ200М	18	318	396	592	308	284	456	65	60		400	450	350	20
4ПФ200Ь
4ПФ225М	20	356	446	650	318	332	584	70	70	19 24	500	550	450	30
4ПФ225Ь
4ПФ250М	22	406	496		294	356	608	80	75
4ПФ250Ь

Двигатели допускают регулирование частоты вращения напряжением якоря в диапазоне от 0 до 460 В при постоянном моменте, при этом допускается стоянка с моментом, равным половине номинального, и регулирование частоты вращения до максимальной (табл. 10.6) ослаблением поля при номинальном напряжении на якоре в диапазоне не менее 1 — 3 при постоянной мощности.

Двигатели выдерживают нагрузку по току при номинальной частоте вращения 1,6/„ом в течение 1 мин и 2/_ном в течение 15 с; при максимальной частоте вращения — 1.5/ном ^в течение 10 с.

Двигатели обеспечивают надежную и непрерывную работу периодами по 2000 ч без непосредственного местного обслуживания с очисткой при необходимости воздушного фильтра. Периодичность очистки фильтра определяется в процессе эксплуатации.

Вероятность безотказной работы ДПТ типа 4ПФ за период 4000 ч с заменой щеток — не менее 0,95 при доверительной вероятности 0,8; средний срок службы — 12 лет; средний ресурс — 30000 ч. Гарантийный срок — 2 года с момента начала эксплуатации, но не более 2,5 года со дня получения ДПТ потребителем.

Двигатели с высотами оси вращения 132—180 мм имеют конструктивное исполнение по способу монтажа IM2001, IM2011, IM2031, с высотой оси вращения 112 мм-IM2101, IM2111, IM2131; с высотами оси вращения от 200 до 250 мм - IM1001, IM1002, IM1011, IM1031, IM2001, IM2011, IM2031.

Двигатели допускают сочленение с приводным механизмом любым способом, обеспечивающим нормальную работу подшипников. Свободный конец вала выполняется по ГОСТ 12080-66.

Двигатели изготовляются с подшипниками качения класса точности 6 с расчетным сроком службы не менее 12000 ч.

Габаритные, установочные, присоединительные размеры и масса ДПТ типа 4ПФ приведены в табл. 10.7 —10.9. Предельные отклонения на установочные и присоединительные размеры соответствуют ГОСТ 8592-79 для повышенной точности.