Двигатель дск 50 разборка

Мелкосерийное литье изделий из пластика на термопластавтоматах
Узнать цену!

28.5. Синхронные двигатели для бытовой техники

Частота вращения ротора синхронных двигателей жестко связана с частотой сети. В связи с этим они используются преимущественно в устройствах звуко- и видеозаписи. Статор синхронного двигателя не отличается от статора асинхронного двигателя и имеет такую же обмотку. Так же как и в однофазных асинхронных двигателях, это может быть двухфазная обмотка с пусковым конденсатором и с пусковым резистором, однофазная обмотка в двигателях с экранированным полюсом и т. д. Для бытовых приборов применяются преимущественно синхронные двигатели с постоянными магнитами и гистерезисные. Запуск синхронных двигателей с постоянными магнитами осуществляется с помощью пусковой обмотки типа «беличья клетка», располагаемой на роторе. С помощью этой обмотки ротор Двигателя разгоняется до скорости, близкой к синхронной, и под действием синхронного момента входит в синхронизм. Таким образом, ротор двигателя сочетает в себе элементы синхронного двигателя (постоянные магниты) и асинхронного (ко-роткозамкнутую обмотку). При этом синхронный двигатель характеризуется кроме

механической характеристики моментом входа в синхронизм и моментом выхода из синхронизма. Очевидно, что момент сопротивления нагрузки должен быть меньше момента входа в синхронизм.

Однофазный конденсаторный гистерезис-ный двигатель ДСГ-06-1500 с внешним ротором предназначен в качестве ведущего для лентопротяжных механизмов бытовых сетевых кассетных магнитофонов I и II степеней сложности. Двигатель имеет обращенную конструкцию, что позволяет конструктивно совмещать маховик и ротор, получая высокую стабильность мгновенной частоты вращения.

Технические данные ДСГ-06-1500

Номинальное напряжение, В . 24 Номинальная частота, Гц . 50 Номинальная частота вращения,

Время вхождения в синхронизм

при холостом ходе, с, не более 0,7 Потребляемый ток, А. не более:

в режиме холостого хода . . 0,4 при номинальной нагрузке . . 0,45 Вращающий момент, мНм:

максимальный, не менее . . . 4,9 начальный пусковой, не менее 6,86 Начальный пусковой ток, А, не

Коэффициент мощности . 0,95 Номинальная емкость конденсатора, мкФ. 25

Напряжение конденсатора, В, не

Средний уровень звука на расстоянии 0,25 м от внешнего контура двигателя, дБ, не более . 30

Масса двигателя, кг. 0,2

Габаритные размеры, м . . . .048×48

Ротор представляет собой полый стакан из алюминиевого сплава, в который запрессован цилиндр из гистерезисного сплава 5Х14В. Статор, шихтованный из листов электротехнической стали, имеет 16 пазов, в которых размещается двухфазная однослойная обмотка, две фазы которой сдвинуты относительно друг друга на электрический угол, равный 90°. Статор крепят к подшипниковому узлу методом прессовой посадки. Подшипниковый узел выполнен из сорта-ментной стальной трубки, внутри которой запрессованы два цилиндрических подшипника скольжения из пористой бронзы.

Двигатель предназначен для работы При температуре окружающей среды от +1 до + 60°С и относительной влажности воздуха 90% при температуре +35°С, должен выдерживать многократные ударные нагрузки с ускорением 15 м/с 2 и длительностью импульса 2 — 10 мс. Степень защиты — IP00. Режим работы — S1, средняя наработка до первого отказа — не менее 3500 ч. Осевой люфт ротора равен 0,1—0,3 мм при осевом усилии 3 Н.

Однофазный синхронный двигатель ДС-10-1500 с возбуждением от постоянного магнита и асинхронным пуском предназначен для лентопротяжных механизмов аппаратуры магнитной записи и других устройств, где требуется постоянная частота вращения. Конструкция двигателя обеспечивает высокую механическую точность вращения и стабильность мгновенной частоты вращения около 5-10

3 об/мин, низкий уровень акустических шумов, большую наработку.

Технические данные двигателя ДС-10-1500

Номинальное напряжение, В . 220

Номинальная частота, Гц . 50

Номинальная мощность, Вт . 10

Частота вращения, об/мин . . . 1500

Номинальный вращающий момент, мН ■ м. 64

Потребляемая мощность при номинальной нагрузке, Вт, не более 28

Потребляемый ток при номинальной нагрузке, А, не более . . . 0,17

Максимальный вращающий момент, мН • м, не более . 108

Входной момент в синхронизм, мН • м, не менее. 88

Начальный пусковой момент, мН • м, не менее. 88

Начальный пусковой ток, А, не более. 0,6

Номинальная емкость конденсатора, мкФ:

пускового. 4 + 0,4

Напряжение конденсатору, В, не менее. 250

Средний уровень звука на расстоянии 1,0 м от внешнего контура двигателя, дБ, не более . 34

Габаритные размеры, мм . . . . 0 80 х 96

Двигатель выполнен с трехфазной распределенной двухслойной обмоткой на статоре и аксиально расположенными постоянным магнитом и короткозамкнутой клеткой

на роторе. Для повышения энергетических показателей двигатель имеет воздушный зазор 100 мкм, что достигается благодаря применению так называемой «сборки на оправке», когда соосность внутреннего диаметра пакета статора и посадочных мест под подшипники обеспечивается не замковыми поверхностями корпуса статора и подшипниковых щитов, а их сборкой на специальной оправке и последующей фиксацией положения с помощью клея и винтов.

Подшипниковые узлы выполнены с осевым поджатием прецизионных радиально-упорных шарикоподшипников, амортизированных по наружному диаметру и с борцов резиновыми кольцами. Осевой люфт ротора 0,005-0,12 мм при усилии 50 Н.

Двигатели предназначены для работы при температуре окружающей среды от 1 до 60 °С и относительной влажности воздуха 98 % при температуре 25 °С. Режим работы — S1. Исполнение двигателя — закрытое необду-ваемое с одним выходным концом вала. Конструкторское исполнение — М3681. Способ охлаждения — СОО41 по ГОСТ 20459-75. Назначенный ресурс двигателя 3000 ч, 90 %-ный ресурс в процессе эксплуатации — не менее 10000 ч. Вероятность безотказной работы двигателя в течение 1 назначенного ресурса — не менее 0,98 при доверительной вероятности 0,7. Срок службы двигателя, в пределах которого обеспечивается ресурс, 6 лет.

Для привода с постоянной частотой вращения диска электропроигрывающих устройств различных классов предназначен тихоходный многополюсный синхронный двигатель типа ДСК50-1,6-0,375 с возбуждением от постоянных магнитов

Технические данные двигателя ДСК50-1,6-0,375

Номинальная частота вращения,

Потребляемая мощность, В • А, не

Номинальный вращающий момент,

Пусковой момент, Нем, не менее 1,92 Максимальный синхронный момент, Н ■ см, не менее . 2,08

Масса двигателей, кг, не более . . 0,3 Номинальное напряжение, В . .110, 127,

Время вхождения двигателей в

синхронизм, с, не более . . . 0,08

Статор двигателя состоит из двух одинаковых модулей, представляющих две независимые фазы. Каждый из модулей состоит из внутреннего и внешнего одинаковых магнитопроводов чашеобразной формы и сосредоточенной обмотки в виде кольцевой каркасной катушки, размещенной между внутренним и внешним магнитопро-водами. Полюсная система внешних и внутренних магнитопроводов состоит из восьми одинаковых по длине полюсных выступов переменного сечения, расположенных аксиально и входящих в междуполюсные пазы противолежащих магнитопроводов. Внутренние магнитопроводы обоих модулей жестко соединены, при этом их полюсные системы сдвинуты относительно друг друга на электрический угол, равный 90°. На внешних магнитопроводах жестко зафиксированы передний и задний щиты двигателя, выполненные литьем под давлением из алюминиевого сплава. Ротор двигателя состоит из кольцевого феррит-бариевого постоянного магнита марки 6БИ, который опрессован литьевым полиамидом на гладком стальном валу. На цилиндрической поверхности ротора методом радиального намагничивания образовано 16 полюсов специальной конфигурации. Вал ротора вращается в стандартных самоустанавливающихся подшипниках скольжения, размещенных в щитах двигателя и выполненных из пористой бронзы. Исполнение двигателей — закрытое с одним выходным концом вала. Форма исполнения двигателей — IM4081 по ГОСТ 2479-79. Способ охлаждения — ICA00 по ГОСТ 20459-75.

Двшатели могут изготовляться на напряжения 6 и 12 В для питания от автономного источника, обеспечивающего на выходе двухфазные синусоидальные напряжения частотой 50 или 37 Гц, при этом потребляемая мощность — не более 2 Вт (2,5 В А), номинальный момент — не менее 1 Н • см, частота вращения — соответственно 375 и 278 об/мин.

Двигатели предназначены для работы при температуре окружающей среды от 1 до 55 °С для исполнения УХЛ4 и от 1 до 60 °С для исполнения 0,4, относительной влажности воздуха 98% при температуре 25 °С для исполнения УХЛ4, 98% при температуре 35°С для исполнения 04; вибрационные нагрузки: диапазон частот 1 — 80 Гц, ускорение 50 м/с 2 ; одиночные ударные нагрузки: ускорение 40 м/с 2 , длительность импульса 40 — 50 мс; многократные ударные нагрузки: ускорение 15 м/с 2 , длительность импульса 2 — 15 мс. Степень защиты — IP20 по ГОСТ 17494-72. Конструкция дви-

гателей по технике безопасности соответствует ГОСТ 12.2.007.0-75. Режим работы-продолжительный (S1) по ГОСТ 183-74. Направление вращения — левое или правое. Рабочее положение двигателей в пространстве — вертикальное, выходным концом вала вверх, или горизонтальное. Назначенный ресурс работы — не менее 10000 ч. Вероятность безотказной работы двигателей — не менее 0,96 при наработке 10000 ч при доверительной вероятности 0,9. Средний ресурс в предусмотренных режимах в условиях работы — не менее 16000 ч. Срок службы, в течение которого обеспечивается средний ресурс, 8 лет.

Генератор для двигателя ДСК 50 в ЭПУ

Двухфазные синхронные электродвигатели ТСК-1, а затем ДСК 50 применялись в отечественных проигрывателях грампластинок «Электроника Б1-01», «Электроника 012», «Электроника ЭП-030», «Радиотехника ЭП-101». Уровень рокота такого двигателя можно существенно понизить, правильно построив питающий его генератор. Автор делится своим опытом создания такого генератора.

В электропроигрывателе «Вега-106 стерео» с ЭПУ Unitra G602 [1] мне никак не удавалось избавиться от детонации и плавания меток стробоскопа. Я установил в него двигатель ДСК 50 с генератором от «Электроники 012» [2], но двигатель создавал ощутимый низкочастотный гул, мешающий прослушиванию. Хотя подборкой конденсаторов фазосдвигающей цепи мне удалось добиться приемлемого уровня рокота, он всё равно хорошо прослушивался в паузах между музыкальными произведениями. Поскольку фазосдвигающий узел питался нестабилизированным напряжением, при колебаниях напряжения в питающей сети менялся и уровень рокота. Такой же генератор устанавливали и в проигрыватели «Электроника Б1-01», «Электроника ЭП-030».

Прочитав хорошие отзывы о генераторе из «Радиотехники ЭП-101» [3], я повторил его генератор на другой элементной базе. Но рокот всё равно победить не удалось. Он был ощутим на 33 об/мин, хотя на 45 об/мин почти отсутствовал. С такой же проблемой пришлось столкнуться и в проигрывателе «Электроника ЭП-030», генератор которого построен по другой схеме.

Оказалось, что при серийном производстве двигателей ДСК 50 их обмотки наматывают без подсчёта числа витков, поэтому их сопротивление получается разным. Например, в моём экземпляре двигателя — 10 Ом и 8 Ом. Только добавив в генератор регулировку амплитуды напряжения на «фазовой» обмотке двигателя относительно основной, удалось добиться минимума рокота.

Необходимо отметить, что такая же регулировка предусмотрена в проигрывателе Thorens TD125 [4], причём сдвиг фазы остаётся неизменным. Кроме того, в генераторе этого проигрывателя использованы два умощнённых ОУ, а амплитуда и сдвиг фазы сигналов, управляющих двигателем, не зависят от колебаний напряжения питающей сети.

Для поддержания постоянным вращающего момента на валу двигателя при изменении частоты его вращения рекомендуется питать обмотки двигателя от источников тока, управляемых напряжением (ИТУН). С ними двигатель стартует очень плавно, а рокот ещё уменьшился. Вращение вала прекращается при более низком напряжении, чем без ИТУН. Чтобы уменьшить рокот, я установил на обмотках двигателя минимальное напряжение, при котором вал ещё стабильно вращается, а рокота не слышно. Уровень рокота я оценивал с помощью стетоскопа.

Получившаяся в результате принципиальная схема генератора представлена на рис. 1. Её основой послужила схема из [3]. В качестве мощных ОУ применены микросхемы TDA2030A (DA2-DA4). Фазовращатель построен на ОУ КР140УД1408 (DA1). Добавлены подстроечные резисторы R18 и R21, регулирующие амплитуду сигнала на выходе фазовращателя. На микросхемах DA3 и DA4 реализованы ИТУН.

Рис. 1. Принципиальная схема генератора

Из резисторов R35-R37 собран контрольный сумматор напряжений на обмотках двигателя. Подключив вольтметр переменного напряжения к его выходу (гнезду 6 диагностического разъёма XS2), можно грубо оценить сдвиг фаз между этими напряжениями, как описано в главе 1.1 статьи [5], написанной ещё в 1987 г. При равенстве их амплитуд и синфазности амплитуда суммы будет максимальной, при противофазности — нулевой, а при сдвиге фаз на 90 о — равной 0,707 максимума. Точно 90 о градусов устанавливать нет смысла, так как в статье [3] сказано, что у каждого конкретного двигателя минимум вибрации достигается при различном, отличающемся от 90 о сдвиге фазы.

Схема блока питания генератора изображена на рис. 2, нумерация элементов на ней продолжает начатую на рис. 1. Трансформатор T1 ТПП260-220-50 вместе с резисторами R38, R39 и конденсатором С22 вынесен из проигрывателя. Он соединён с выпрямителями на диодах VD9-VD14, находящимися на плате генератора, жгутом проводов длиной 1 м с не показанным на схеме разъёмом, установленным на задней стенке проигрывателя.

Рис. 2. Схема блока питания генератора

Разъём XS1 генератора, вынесенный из него на жгуте проводов, присоединяют к специально установленному на панели ЭПУ Unitra G602 разъёму XP1. Схема соединения этого разъёма с ЭПУ показана на рис. 3. Имевшийся в ЭПУ двигатель заменён на ДСК 50. Подключая его выводы к разъёму XP1, внимательно следите за тем, чтобы белые провода, идущие от обмоток I и II двигателя, не были перепутаны, иначе нормальная работа ИТУН будет нарушена. Соединяя разъём с выводами печатной платы, нужно сохранить и подключённые к этим выводам провода, идущие от них к кнопкам управления ЭПУ Переменным резистором R1 заменяют имеющийся в ЭПУ регулятор частоты вращения диска. Установленную на плате ЭПУ в цепи её вывода 1 плавкую вставку, а также трансформатор питания ЭПУ нужно удалить. Теперь ЭПУ будет работать от блока питания генератора.

Рис. 3. Схема соединения разъёма

Конденсаторы C1-C3 — К71-7, C8 — КТ-2, остальные (за исключением оксидных) — К73-17. Полистирольные конденсаторы К71-7 применены там, где температурные уходы ёмкости существенно влияют на частоту и фазу колебаний. Согласно [6], ёмкость этих конденсаторов на порядок меньше зависит от температуры, чем у К73-17. Ёмкость конденсатора С2 может находиться в пределах 0,25. 0,47 мкФ, но при её изменении относительно указанной на схеме нужно обратно пропорционально изменить и суммарное сопротивление пар резисторов R2, R3 и R6, R7.

Микросхемы DA2 и DA3 установлены на одном теплоотводе, а микросхема DA4 — на другом. Оба они должны иметь площадь охлаждающей поверхности не менее 100 см 2 . Микросхема DA2 нагревается не сильно и при желании её можно установить на отдельный теплоотвод с площадью охлаждающей поверхности около 20 см 2 . Если микросхемы DA2, DA3 установлены рядом, конденсаторы C4, C7, C9 и C11 можно исключить. Чтобы предотвратить самовозбуждение микросхем DA3 и DA4, конденсаторы C20 и C21 должны быть расположены как можно ближе к их выводам 2 и 4.

Конструктивно генератор встроен в корпус проигрывателя «Вега 106 стерео» и расположен в нём там, где раньше был трансформатор питания. Плата генератора сконструирована таким образом, чтобы в полностью собранном проигрывателе через специально вырезанное в его задней стенке окно можно было регулировать подстроеч-ные резисторы, добиваясь минимального рокота. По окончании регулировки окно закрывают специальной крышкой.

1. При первом запуске генератора присоедините к его выходам вместо обмоток двигателя мощные резисторы 8 Ом 5 Вт. Затем с помощью осциллографа убедитесь, что на гнёздах 1 и 2 диагностического разъёма XS2 присутствуют неискажённые синусоиды. Подстроечными резисторами R15 и R16 установите амплитуду синусоиды на гнезде 1 около 8 В при обоих положениях переключателя частоты вращения.

2. Подключите к выходам генератора обмотки двигателя.

3. Установите подстроечными резисторами R13 и R14 (при среднем положении движка переменного резистора, находящегося на панели проигрывателя) точные значения частоты вращения диска.

4. Подключите вольтметр переменного напряжения к гнезду 2 разъёма XS2. Прослушивая гул двигателя стетоскопом (головку которого положите на панель проигрывателя), добейтесь минимума гула подстроечными резисторами R18и R21. При этом тяжёлый диск должен быть надет на вал. Зафиксируйте показания вольтметра, соответствующие минимуму гула, чтобы в дальнейшем можно было вернуться в эту точку, не прослушивая гул, а по показаниям вольтметра. Иногда гул двигателя пропадает при одном положении подстроечного резистора и вновь появляется при другом. В этом случае нужно записать показания вольтметра в моменты пропадания и появления гула, вычислить их среднее значение и установить движок подстроечного резистора в соответствующее этому значению положение.

5. Подключите вольтметр переменного напряжения к гнезду 6 разъёма XS2. Регулируя сдвиг фазы подстроечными резисторами R3 и R7, добейтесь минимума гула и зафиксируйте показания вольтметра. Далее подключите вольтметр переменного напряжения к гнезду 2 разъёма XS2 и уменьшайте подстроечными резисторами R15 и R16 напряжение на этом гнезде до тех пор, пока вращение диска остаётся стабильным, а запуск двигателя уверенным без вибраций.

В результате рокот двигателя совсем не слышен даже в паузах, а стробоскопические метки неподвижны.

Описанный генератор может быть рекомендован для уменьшения рокота во всех проигрывателях, где установлены двигатели ДСК 50 или ТСК-1.

1. Алексеев Ю. П. Бытовая приёмноусилительная аппаратура. Модели 1982- 1985 гг. — М.: Радио и связь, 1987.

2. Анисимов Н. В. Радиоприёмники, радиолы, электрофоны, магнитофоны Справочник. — Киев: Техника, 1988, с. 182-185.

3. КаминскийА., Склярский Е. Электропроигрывающее устройство РЭПУ-70СМ. — Радио, 1986, № 4, с. 32-34.

4. Дегрелл Л. Проигрыватели и грампластинки. — М.: Радио и связь, 1982, с. 117-119.

5. Дэвис Г., Джонс Р. Звук: теория, устройства, практические рекомендации. Пе-рев. с англ. — URL: https://studfiles.net/ preview/6149538/ (15.01.2018).

6. Прецизионные полистирольные конденсаторы К71-7. — URL: http://musatoffcv. narod.ru/Libs/Capacitors/Film/K71 -7.pdf (15.01.2018).

Автор: П. Якушкин, г. Томск

Мнения читателей

Понравилась статья, спасибо!Регулировка фаз и амплитуд делает чудеса!

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу: