Контрольная работа: Коллекторный электродвигатель
4. Шаг обмотки по коллектору Ук.
Первый, второй и результирующий шаги обмотки измеряются
количеством элементарных пазов и связаны между собой соотношением:
У2 = У – У1
Шаг обмотки по коллектору измеряется числом коллекторных делений (пластин).
Для простой петлевой обмотки коллекторный шаг Ук = +/- 1, где знак “+” означает, что каждая последующая по схеме секция лежит справа от предыдущей (рис. д) (правая обмотка), знак “-” – слева (левая обмотка).
Для простой волновой обмотки коллекторный шаг Ук = (k +/- 1) / p , где знак “+” означает что конец последней секции обмотки соединяется с коллекторной пластиной, расположенной справа от исходной (правая обмотка), “-” – слева.
В обмотке любого типа шаг обмотки по коллектору должен быть равен результирующему шагу обмотки по якорю, т.е. должно удовлетворяться равенство У = Ук .
Простые петлевые обмотки применяются в основном в электродвигателях, рассчитанных на работу при сравнительно небольших напряжениях, простые волновые – в электродвигателях с повышенным напряжением питания. Двигатели бытовых приборов имеют, как правило, петлевые обмотки, т.к. напряжение источника питания их не превышает 220В.
В соответствии с ГОСТ 14254-69 для характеристики защиты персонала от соприкосновения с токоведущими или движущимися частями, находящимися внутри электродвигателя и от попадания внутрь электродвигателя твердых посторонних тел установлено семь степеней, а для характеристики защиты от попадания внутрь его вожы – девять степеней защиты.
Условное обозначение степени защиты электродвигателя состоит из условных букв IP, цифрового обозначения степени защиты персонала от соприкосновения с токоведущими и движущимися частями и от попадания внутрь электродвигателя твердых посторонних тел и воды. Степень защиты электродвигателя, конструкция которого исключает возможность соприкосновения пальцами с токоведущими и движущимися частями внутри электродвигателя, а так же предохраняет внутренние части от попадания твердых посторонних тел диаметром более 12,5мм и дождя, падающего под углом не более 60 градусов к вертикали, обозначают IP23. Степень защиты электродвигателей указывают в технических условиях или частных стандартах на конкретные типы электродвигателей.
Шумы и вибрации, возникающие при работе двигателей, имеют одинаковую природу и отличаются только способом их передачи. Вибрация передается конструкцией двигателя к окружающим деталям или частям, а шум – окружающим двигатель воздухом. Причины шума и вибрации:
· Трение в подшипниках.
· Трение щеток о коллектор.
· Колебания частей двигателя под действием переменных электромагнитных сил, вызванных зубчатой структурой воздушного зазора.
· Чрезмерное насыщение магнитной системы и др.
В качестве нормируемой величины для оценки шума принят средний уровень звука А на расстоянии 1м от контура электродвигателя. По уровню шума двигатели малой мощности до 550Вт разделены на 4 класса: I, II, III, IV. Коллекторные двигатели относятся к классу I.
|
Частота вращения мин. | Классы по уровню шума | |||
| I | II | III | IV | |
| До 1000 включит. | 64 | 59 | 54 | 49 |
| 1000 – 1500 | 68 | 63 | 58 | 53 |
| 1500 – 2200 | 70 | 65 | 60 | 55 |
| 2200 – 3000 | 71 | 66 | 61 | 56 |
| 3000 – 4000 | 75 | 70 | 65 | 60 |
| Универсальные коллекторные | ||||
| 2000 | 70 | 65 | 60 | 55 |
| 3000 | 71 | 66 | 61 | 56 |
| 5000, 8000 | 75 | 70 | 65 | 60 |
| 12000, 15000 | 80 | 75 | 70 | 65 |
| 18000 | 83 | 78 | 73 | 68 |
Для оценки вибрации установлено восемь классов по величине допустимой эффективной вибрационной скорости Vэф.доп
|
Класс | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|
Vэф.доп | 0,28 | 2,45 | 0,7 | 1,1 | 1,8 | 2,8 | 4,5 | 7 |
Кратности пусковых моментов коллекторных электродвигателей малой мощности с последовательным возбуждением.
| Номинальная мощность P ном Вт | 4 – 90 | 120 – 550 | 4 – 550 | |
|
Частота вращения, мин. | 2000 – 5000 | 8000 -12000 | >12000 | |
| Кратность пускового момента, Мпуск / Мком |
По техн. условиям | 3 | 4 | 5 |
Допуски на параметры электродвигателей.
| Параметры: частота вращения универсальных и однофазных коллекторных эл.двигателей. | Допускаемые отклонения, % |
| Мощностью до 40Вт | По тех.условиям |
| Мощностью от 40 до 100 Вт с ответвлением в обмотке возбуждения | +/- 20 |
| То же, без ответвления в обмотке возбуждения | +50…-20 |
| Мощностью свыше 100Вт с ответвлением в обмотке возбуждения | +/- 17 |
| То же, без ответвления в обмотке возбуждения | +45…-17.5 |
Основные параметры пускателей ПНВ, ПНВС.
| Тип пускателя | Номинальный ток, А. | Наибольшая мощность, кВт, при напряжении, В. | Исполнение | Масса, кг. | |||
| 127 | 220 | 380 | 500 | ||||
| ПНВ-30 | 12,5 | 1,7 | 2,8 | 4,5 | 4,5 | Защищенный | 0,280 |
| ПНВ-30Т | 12,5 | 1,7 | 2,8 | 4,5 | 4,5 | В пластмассовом корпусе | 0,345 |
| ПНВ-35 | 12,5 | 1,7 | 2,8 | 4,5 | 4,5 | Открытый | 0,175 |
| ПНВС-10 | 5,0 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | - | Защищенный | 0,280 |
| ПНВС-10Т | 5,0 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | - | В пластмассовом корпусе | 0,345 |
| ПНВС-12 | 5,0 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | - | Открытый | 0,175 |
В пылесосах применяются коллекторные электродвигатели типа Д 2-03, М-1ДА, ДКП-1,УД,ЭП-220 мощностью 280-600 Вт и частотой вращения 200-300 с.
В полотерах применяются коллекторные электродвигатели типа ЭПТ-2 мощностью 270-350Вт и с частотой вращения 60-150 с.
Отказы в работе коллекторного электродвигателя
Условия эксплуатации и сроки службы двигателей в бытовых машинах различны. Различны и причины выхода их из строя. Установлено, что 85-95% отказывают в работе из за повреждений изоляции обмоток распределяемых следующим образом: 90% межвитковых замыканий и 10% повреждений и пробоев изоляции на корпус. Затем идет износ подшипников, деформация стали ротора или статора и изгиб вала.
Технологический процесс ремонта электродвигателей Б.М. включает следующие основные операции:
· Предремонтные испытания
· Наружную очистку от грязи и пыли