Четырехфазный шаговый электродвигатель ШДМ-2Ф
Общие сведения
Четырехфазный шаговый электродвигатель ШДМ-2Ф предназначен для отработки дискретных угловых перемещений при переключении его обмоток, осуществляемом специальным электронным коммутирующим устройством.
Двигатель предназначен для внутригосударственных поставок и для поставок на экспорт.
Структура условного обозначения
ШДМ-2Ф:
ШДМ - шаговый двигатель магнитоэлектрического типа;
2 - условное обозначение габарита;
Ф - исполнение с внутренней магнитной фиксацией ротора.
Условия эксплуатации
Температура окружающей среды от минус 60 до 70°С.
Верхнее значение относительной влажности окружающей среды 98% при температуре 35°С и более низких без конденсации влаги.
Пониженное атмосферное давление - 53,6 кПа.
Повышенное атмосферное давление - 148 кПа.
Двигатель стоек к воздействию смены температур от минус 60 до 140°С.
Двигатель стоек к воздействию инея с последующим его оттаиванием по ГОСТ 20.57.406-81.
Двигатель выдерживает воздействие:
вибрационных нагрузок с диапазоном частот от 5 до 3000 Гц и ускорением 147 м·с-2 (15 g);
ударных нагрузок: многократного действия с ускорением 343,4 м·с-2 (35 g) длительностью удара от 1 до 10 мс;
одиночного действия с ускорением 1471 м·с-2 (150 g) длительностью от 1 до 5 мс;
линейных (центробежных) нагрузок с ускорением 491 м·с-2 (50 g).
Номинальный режим работы продолжительный.
Конструктивное исполнение по способу монтажа в соответствии с ГОСТ 2479-79 - IМ3082.
Температура корпуса двигателя не превышает 140°С.
Сопротивление изоляции обмоток и других токоведущих цепей относительно корпуса в нерабочем состоянии составляет не менее:
100 МОм при практически холодном состоянии двигателя.
10 МОм по достижении установившегося теплового режима при верхнем значении температуры окружающей среды и в нормальных климатических условиях.
1 МОм при верхнем значении относительной влажности.
Изоляция обмоток и других токоведущих цепей относительно корпуса выдерживает без пробоя и перекрытия воздействие испытательного напряжения (действующее значение):
500 В при практически холодном состоянии или при практически установившейся температуре двигателя.
250 В при верхнем значении относительной влажности.
Двигатель соответствует требованиям ГОСТ РВ 50726.6-94, отраслевого стандарта ОСТ 16.0.512. 007-75.
В упакованном для транспортирования виде двигатель выдерживает ударные нагрузки:
многократного действия с ускорением 147,2 м·с-2 (15 g) длительностью от 1 до 10 мс;
одиночного действия с ускорением 735 м·с-2 (75 g) длительностью от 1 до 5 мс.
При транспортировании двигателей температура окружающего воздуха не должна быть ниже минус 60°С.
В процессе монтажа двигателя в аппаратуру допускается трехразовая проверка электрической прочности изоляции испытательным напряжением 400 В.
Эксплуатация двигателей должна проводиться в строгом соответствии с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации.
Двигатель гарантирует качество двигателя при соблюдении режимов работы и условий эксплуатации, правил хранения и транспортирования, а также указаний по установке и монтажу. ' ГОСТ РВ 50726.6-94,ОСТ 16.0.512.007-75
Технические характеристики
Напряжение питания, В - 22-28,5 Номинальный вращающий момент, Н·м - 68,5·10-4 Номинальный момент инерции нагрузки, кг·м2 - 2,94·10-7 Номинальная приемистость, шаг·с-1, не менее - 100 Номинальный шаг, ...° - 22,5 Приемистость при моменте нагрузки 29,4·10-4 Н·м, шаг·с-1, не менее - 200 Максимальная приемистость, шаг·с-1, не менее - 220 Потребляемый ток при фиксированной стоянке под током, А, не более - 0,5 Статическая погрешность отработки шагов при холостом ходе, %, не более - 0,5 Статический фиксирующий момент, Н·м не менее - 29,4·10-4 Потребляемый ток в режиме фиксированной стоянки под током при напряжении питания 28,5 В и температуре окружающей среды минус 60°С, А, не более - 0,7 Номинальная приемистость при напряжении питания 22 В, моменте нагрузки 68,5·10-4 Н·м и температуре окружающей среды 70°С, шаг·с-1, не менее - 100 Максимальная приемистость при напряжении питания 22 В и температуре окружающей среды минус 60°С, шаг·с-1, не менее - 210 Момент инерции ротора двигателя, кг·м2 - 1,66·10-7 Сопротивление фазы обмотки постоянному току, приведенное к температуре 20°С, Ом - 120-135 Максимальный статический синхронизирующий момент при напряжении питания 27 В, Н·м, не менее - 0,0315 Индуктивность обмоток, мГн - 40-60 Масса электродвигателя, кг, не более - 0,32
Минимальная наработка двигателя - 3000 ч.
Минимальный срок службы двигателя - 12 лет.
Минимальный срок сохраняемости двигателя в упаковке предприятия-изготовителя в составе запасного имущества или вмонтированного в аппаратуру в отапливаемых хранилищах - 12 лет.
На протяжении срока хранения допускается хранение двигателя в условиях неотапливаемого хранилища или под навесом в течение 3 лет в упаковке предприятия-изготовителя в составе запасного имущества или вмонтированного в аппаратуру, или в течение 6 лет в составе запасного имущества (в герметичной упаковке) или вмонтированного в герметизированную аппаратуру.
Гарантийная наработка в пределах гарантийного срока эксплуатации - 3000 ч.
Гарантийный срок хранения - 12 лет.
Гарантийный срок эксплуатации - 12 лет.
Конструкция и принцип действия
Двигатель четырехфазный, одностаторный, с постоянными магнитами на роторе и с внутренней магнитной фиксацией положения ротора при обесточенных обмотках статора, реверсивный.
Управление двигателя осуществляется от электронного коммутирующего устройства по четырехтактной системе коммутации.
Схема электрическая принципиальная и подключения двигателя к электронному коммутирующему устройству приведена на рис. 1.
Схема электрическая принципиальная и подключения
электродвигателя ШДМ-2Ф:
G - генератор импульсов;
S - электронное коммутирующее устройство;
M - двигатель;
PV - вольтметр;
PA - амперметр
В режиме форсированной стоянки под током в каждый момент времени находятся под напряжением две обмотки управления.
Образующееся при этом магнитное поле удерживает активный ротор в определенном положении.
В режиме дискретного вращения осуществляется коммутация обмоток фаз статора в последовательности, указанной на рис. 2.
Форма импульсов напряжения:
U - напряжение питания;
t - время;
a - длительность фронта импульса, a Ј0,05 T;
в - временной сдвиг между импульсами, в/Т = 0,25±0,05;
t1 - длительность импульса напряжения в обмотке фазы, t1/T = 0,5±0,07;
T - период импульсов напряжения в обмотке фазы
При этом происходит дискретное перемещение магнитного поля статора, что приводит к дискретному повороту ротора с единичным шагом 22,5°.
Направление вращения вала - правое со стороны присоединительного фланца при подаче напряжения питания отрицательной полярности на вывод 5 двигателя (см. рис. 1), а положительной полярности на остальные выводы в последовательности 1,4-1,2-2,3-3,4-1,4 и т.д.
Для изменения направления вращения вала коммутацию обмоток фаз следует осуществлять в последовательности 1,4-3,4-2,3-1,2-1,4 и т.д.
Габаритные, установочные и присоединительные размеры двигателя представлены на рис. 3.
Габаритные, установочные и присоединительные размеры электродвигателя ШДМ-2Ф:
ЦМ - центр тяжести
Общий вид двигателя приведен на рис. 4.
Общий вид электродвигателя ШДМ-2Ф:
1 - вал;
2 - панель;
3 - винт;
4 - втулка;
5 - вывод;
6 - обмотка;
7 - корпус;
8 - магнитопровод;
9 - фланец;
10 - щит;
11 - винт;
12 - фланец;
13 - трубка защитная;
14 - гайка;
15 - винт;
16 - винт;
17 - подшипник;
18 - магнит;
19 - ротор;
20 - подшипник;
21 - шайба защитная;
22 - трубка защитная
Статор двигателя состоит из магнитопровода с четырехфазной обмоткой. Магнитопровод набран из листов магнитомягкого материала толщиной 0,35 мм. Обмотка выполнена медным проводом круглого сечения и уложена в шестнадцати изолированных пазах магнитопровода.
Выводы от обмотки, выполненные проводами сечением 0,12 мм2 каждый, выходят через изолирующую втулку в корпусе и подпаиваются к панели. Панель крепится к корпусу двумя винтами.
Корпус и щит выполнены из немагнитного материала. Крепление щита к корпусу осуществлено с помощью винтов.
Ротор двигателя типа "сборная звездочка" имеет восемь магнитных полюсов.
Магнитная система ротора состоит из постоянных магнитов с направленной кристаллизацией и восьмигранной магнитопроводящей втулки. Втулка напрессована на вал.
Магниты установлены на грани втулки и опрессованы термореактивным пресс-материалом.
Установка ротора в двигатель произведена с магнитным шунтом.
Ротор вращается в двух шариковых радиальных однорядных подшипниках. На вал подшипники насажены до упора в заплечик. Наружная обойма одного из подшипников закреплена в щите фланцами.
Фланцы крепятся к щитам винтами.
На валу подшипник закреплен гайкой специальной конструкции. Для предохранения от самоотвинчивания гайка обжата по валу.
Наружная обойма другого подшипника расположена в гнезде корпуса и не закреплена.
Вал изготовлен из стали, обладающей повышенной коррозийной стойкостью.
На выступающие концы вала двигателя нанесена консервационная смазка ОКБ-122-7 ГОСТ 18179-72 и надеты защитные трубки. Защитная шайба предохраняет двигатель от попадания внутрь консервационной смазки. ¬
В комплект поставки входят двигатель и паспорт.
Техническое описание и инструкция по эксплуатации направляются по заказу потребителя в одном экземпляре с первой партией двигателей.
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
