Четырехфазный шаговый электродвигатель ШДР-231
Общие сведения
Четырехфазный шаговый электродвигатель ШДР-231 предназначен для отработки дискретных угловых перемещений при переключении обмоток двигателя, осуществляемом электронным коммутирующим устройством.
Двигатель предназначен для внутригосударственных поставок и для поставок на экспорт.
Структура условного обозначения
[0,16]:[ - ,0,0,3(8,1,16),(3,1,4),(65,1,16)] ШДР - шаговый двигатель с реактивным ротором;
231 - условное обозначение габарита.
Условия эксплуатации
Температура окружающего воздуха при эксплуатации от минус 50 до 60°С.
Верхнее значение относительной влажности воздуха в течение 48 ч - 98% при температуре 40°С.
Пониженное атмосферное давление в течение 2 ч - 26,7 кПа (200 мм рт.ст.).
Двигатель стоек к воздействию смены температур от минус 60 до 65°С.
Двигатель выдерживает воздействие:
вибрационных нагрузок в диапазоне частот от 5 до 300 Гц и ускорением 49,1 м·с-2 (5 g) в течение 50 ч;
ударных нагрузок с ускорением 118 м·с-2 (12 g) при длительности импульса от 5 до 10 мс и общем количестве ударов, равном 10000;
линейных (центробежных) нагрузок с ускорением 39,2 м·с-2 (4 g) в течение 3 мин.
При воздействии вибрационных нагрузок в диапазоне частот от 5 до 35 Гц амплитуда не должна превышать 1 мм.
Номинальный режим работы продолжительный.
Двигатель с последовательно включенным в общий вывод 5 добавочным сопротивлением 23 Ом (рис. 1) в нормальных климатических условиях и вышеперечисленных условиях эксплуатации допускает работу в режиме фиксированной стоянки под током при номинальном напряжении питания в течение 2 ч непрерывно с последующим полным охлаждением. Суммарное время работы - 20 ч.
Принципиальная электрическая схема подключения электродвигателя
ШДР-231 к электронному коммутирующему устройству:
G - генератор импульсов;
S - электронное коммутирующее устройство;
M - двигатель;
pA - амперметр;
pV - вольтметр;
R - добавочный резистор
Конструктивное исполнение по способу монтажа - IМ3081 в соответствии с ГОСТ 2479-79.
Рабочее положение в пространстве произвольное.
Сопротивление изоляции всех токоведущих частей и обмоток относительно корпуса двигателя составляет не менее:
20 МОм при практически холодном состоянии в нормальных климатических условиях до ввода в эксплуатацию.
1 МОм во всех условиях эксплуатации и хранения.
Изоляция токоведущих частей и обмоток относительно корпуса двигателя выдерживает без пробоя и перекрытия в нормальных климатических условиях воздействие испытательного напряжения 500 В (действующее значение) в течение 1 мин.
Электродвигатель удовлетворяет требованиям технических условий ОДС.515.202 и комплекта документации согласно 1ДС.599.170Сп.
Условия транспортирования в упаковке предприятия-изготовителя в части воздействия механических факторов соответствуют условиям С по ГОСТ 23216-78, в части воздействия климатических факторов - таким же, как условия хранения 5 по ГОСТ 15150-69.
Нижнее значение температуры окружающей среды при транспортировании минус 60°С, верхнее 65°С.
Условия хранения двигателя соответствуют условиям I (отапливаемое хранилище) и условиям 5 (навесы в макроклиматических районах с умеренным и холодным климатом) по ГОСТ 15150-69.
Эксплуатацию двигателя следует проводить в соответствии с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации.
Изготовитель гарантирует качество двигателя при соблюдении режимов работы и условий эксплуатации, правил хранения и транспортирования, а также указаний по установке и монтажу. ОДС.515.202,1ДС.599.170Сп
Напряжение питания, В - 27±2,7 Номинальный вращающий момент, Н·м - 9,8·10-4 Номинальный момент инерции нагрузки, кг·м2 - 0,98·10-8 Номинальная приемистость, шаг·с-1, не менее - 700 Номинальный шаг,...° - 9 Максимальная приемистость, шаг·с-1, не менее - 830 Потребляемый ток в режиме фиксированной стоянки под током, А, не более - 0,85 Потребляемый ток при температуре окружающей среды минус 50°С и напряжении питания 29,7 В, А, не более - 1,1 Статическая погрешность отработки шагов при холостом ходе, %, не более - 20 Сопротивление обмотки фазы - постоянному току, приведенное к температуре 20°С, Ом - 30,9-36,1 Масса электродвигателя, кг, не более - 0,26
Примечания: 1. Под напряжением питания понимают напряжение между одним из выводов двигателя и общим выводом с последовательно включенным добавочным сопротивлением (23±0,5) Ом в режиме фиксированной стоянки под током.
2. Допускается включение добавочных сопротивлений по (46±1) Ом в каждую фазу вместо одного сопротивления 23 Ом в общий вывод.
Минимальная наработка двигателя - 1100 ч, в том числе:
930 ч в нормальных климатических условиях при частоте отработки шагов 700 шаг·с-1;
20 ч в нормальных климатических условиях в режиме фиксированной стоянки под током;
150 ч при температуре 60°С при частоте отработки шагов 700 шаг·с-1.
Минимальный срок службы двигателя - 10 лет.
Минимальный срок сохраняемости двигателя при хранении в отапливаемом хранилище - 10 лет, в том числе:
в упаковке предприятия-изготовителя - 1 год;
вмонтированным в аппаратуру объекта - 10 лет.
В пределах срока сохраняемости допускается хранение двигателя вмонтированным в аппаратуру защищенного объекта под навесом 1 год.
Гарантийная наработка в пределах гарантийного срока эксплуатации - 1100 ч.
Гарантийный срок эксплуатации - 10 лет.
Гарантийный срок хранения - 10 лет.
Электродвигатель четырехфазный, одностаторный, индукторный, с электромагнитным возбуждением, реверсивный.
Управление электродвигателем осуществляется от электронного коммутирующего устройства по четырехтактной системе коммутации.
Схема подключения электродвигателя к электронному коммутирующему устройству представлена на рис. 1.
Напряжение питания подается на вход электронного коммутирующего устройства. При подаче напряжения питания U и отсутствии импульсов команд электродвигатель находится в статическом режиме, т.е. ток протекает через две фазы.
Сочетание номеров включенных фаз произвольное из четырех возможных сочетаний (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, t/T = 0,5±0,07;
Т - период импульсов напряжения в обмотке фазы
Ротор электродвигателя в статическом режиме зафиксирован полем статора в одном из десяти возможных (при включении каждого сочетания фаз) пространственных положений.
Импульсы команд подаются на соответствующие выводы электронного коммутирующего устройства, и фазы электродвигателя переключаются в соответствии с рис. 2. При каждом переключении обмоток ось магнитного поля статора смещается на 45°. Вслед за этим ротор электродвигателя отрабатывает возникшее рассогласование между своими зубцами и зубцами вновь возбужденных полюсов статора.
Каждому импульсу команды соответствует одно переключение обмоток и отработка одного шага.
При коммутации фаз в последовательности 1,4-1,2-2,3-3,4-1,4 и т.д. (см. рис. 2) направление вращения вала - правое со стороны выхода вала.
При коммутации фаз в последовательности 1,2-1,4-3,4-2,3-1,2 и т.д. направление вращения вала - левое со стороны выхода вала.
Общий вид электродвигателя представлен на рис. 3.
Общий вид электродвигателя ШДР-231:
1 - статор;
2 - ротор;
3 - корпус;
4 - щит;
5 - обмотка;
6 - вал;
7 - фланец;
8, 9 - шарикоподшипники;
10, 11 - винты;
12 - втулка;
13 - гайка;
14 - выводы;
15 - бирки;
16 - изолирующая втулка;
17 - изолирующая шайба
Электродвигатель имеет реактивный ротор и статор с четырьмя обмотками управления.
В статоре, набранном из листов магнитомягкого материала, имеется восемь пазов, в которых расположены четыре фазы обмотки, соединенные по схеме (рис. 4).
Габаритные, установочные и присоединительные размеры
электродвигателя ШДР-231
Примечания:
1. ЦМ - центр тяжести. Координаты центра тяжести являются ориентировочными.
2. Биение относительно оси вращения диаметра
D - 0,1 мм,
d - 0,03 мм
Таблица к рис. 4
| Размеры, мм | |
| D | d |
| 30С3(-0,045) | 2,5С(-0,006) |
Статор впрессован в корпус, выполненный из немагнитного материала. Для предотвращения проворачивания статора в корпусе, статор выполнен с лыской, а в корпусе имеется отверстие. При сборке лыску совмещают с отверстием на корпусе и заливают клеем.
К корпусу винтами присоединен щит, выполненный из немагнитного материала.
Ротор электродвигателя представляет собой зубчатый сердечник, набранный из листов магнитомягкого материала. Сердечник напрессован на вал. Вал вращается в двух радиальных однорядных шарикоподшипниках.
Наружные обоймы шарикоподшипников расположены в гнездах корпуса и щита. Шарикоподшипники напрессованы на вал с натягом в несколько микрон.
Один шарикоподшипник со стороны выходного конца вала на валу закреплен с помощью гайки, а в гнезде щита заперт фланцем с помощью трех винтов.
Другой шарикоподшипник на валу не закреплен и в гнезде корпуса не заперт.
В корпусе имеется пластмассовая втулка, через которую выходят пять выводов, выполненных проводом МС16-13-ОС по ОСТ В 160.800.764-80
ТУ 16.505.083-78.
На каждый из выводов надета бирка.
Для присоединения электродвигателя к механизму в корпусе и щите имеется четыре сквозных отверстия. +
В комплект поставки входят двигатель и паспорт.
Техническое описание и инструкция по эксплуатации высылаются по требованию 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
