§ 2. Классификация и технические характеристики электродв и гателе й

Электродвигатели очистных комбайнов классифицируются: по виду системы охлаждения — на три типа: ЭДК — необдуваемые (с внутренней циркуляцией воздуха); ЭДКО — с наружным об­дувом; ЭКВ — с водяным охлаждением (расшифровка обозначе­ний следующая: Э — электрический; Д — двигатель; К — ком­байновый; О — обдуваемый, с воздушным охлаждением; В — с водяным охлаждением);

по высоте корпуса, измеренной в дециметрах без учета местных выступов на нем, — на три габарита: 3,5; 4 и 5;

по ширине корпуса — на нормальные и узкие. У первых ширина корпуса составляет 720—780 мм, у вторых 400—500 мм.

В маркировке электродвигателя, например, ЭК.В4-160-2У5, вначале указывают его тип и габарит по высоте, а затем, после тире, проставляют его мощность; после второго тире — порядко­вый номер модернизации, а в некоторых случаях и группу клима­тического исполнения У5.

Технические характеристики современных комбайновых элек­тродвигателей приведены в табл. 14.1.

Номинальная мощность электродвигателя — это наибольшая полезная механическая мощность на его валу, которую он способен отдавать, не перегреваясь. У электродвигателей выемочных машин допустимая температура корпуса равна 100 °С, обмоток статора — 155 °С; при кремнийорганической изоляции класса Н допускае­мый нагрев обмоток до 180 °С.

Режим работы приводов выемочных машин отличается значи­тельной неравномерностью нагрузки, частыми перерывами в ра­боте, что обусловливает большое число включений двигателя в час и вследствие этого быстрый его нагрев и перегрев, что крайне нежелательно. Температурный режим работы двигателя является одним из основных критериев.

По нагреву двигателей различают три основных режима их работы:

1. Продолжительный или длительный (услов­ное обозначение Si), когда в течение продолжительного рабочего периода температура двигателя достигает установившегося значе­ния, при котором двигатель может работать неограниченное время.

2. Кратковременный (S₂ = 60 мин), когда двига­тель работает ограниченное время, в течение которого его тем­пература не успевает достигнуть установившегося значения, а пау­зы настолько длительны, что двигатель успевает охладиться до тем­пературы окружающей среды; в режиме S₂ = 60 мин обмотка статора нагревается до предельной температуры в течение 60 мин.

3. Повторно-кратковременный (5₄ = 60 мин) характеризуется тем, что электродвигатель включается и выклю­чается периодически. Отношение продолжительности пребывания во включенном состоянии к продолжительности цикла называется

5* 131

									Та£	лица 14.1
			Электродвигатели
Параметры	ЭДК-3.5-ТУ-5	ЭДК4-75У5	ЭДКО4-100У5	1ЭДК05-РУ5	ЭКВ4УУ5		ЭКВ4-160-2У5			ЭКВ5-200-2У5
Номинальная мощность, кВт: ■ в продолжительном режиме	23	53	90	105	125		150			200
в часовом режиме	70	120	127	145	—		—			—
Номинальное напряжение, В	380/660	380/660	380/660	660	660		1140			660
Ток в продолжительном режиме, А	61,4/35,5	105,5/61,0	186,8/108,0	116,0	144,5		104,0			221,0
Максимальный крутящий момент, Нм	1100	1420	1420	2300	2060		2880			3120
Начальный пусковой ток, А	670/385	910/525	870/500	850	800		632			1265
Охлаждение	Естест	венное	Внешний обдув				Водяное
Масса, кг	670	1115	1200	1500	1120		1155			1695
Габариты, мм	400Х400Х Х960	400Х720Х Х1000	400Х720Х Х1165	500X 780X XI100	400X 500X Х1090		400Х500Х Х1090			510Х780Х XI100

продолж ительностью включения ПВи выражается в процентах (ПВ = 60 %). Этот ре­жим наиболее близок к реальному режиму работы очистного комбайна.

Номинальная мощность электро­двигателя в режиме S, называется его продолжительной мощ­ностью, а номинальная мощность в режиме S_a = 60 мин часовой мощностью.

Помимо мощности важнейшей ха­ рактеристикой двигателя является зависимость максимального крутяще­ го момента от скольжения ротора электродвигателя М — f (S), которая называется механической характеристикой элек­ тродвигателя. Величина Рис. 14.1. Механические харак- скольжения S (%) определяется по теристики комбайновых электро­ формуле Двигателей:

^{т r J} _K J — ЭДКЗ, 5-Т («Темп»); 2 —

Я—(\ "Дв \ ШП ЭДКО-i-iOO; 3 - ЭДК4-75; 4-

&— (I "— ) ^ши. ЭКВ4У; 5 - 1ЭДК05-Р; 6 —

⁴ ''С ' ЭКВ4-160-2; 7 — ЭКВЗ-200-2

где /г_ц1, — частота вращения при данной нагрузке, об/мин; п_с — синхронная частота вращения магнитного поля статора, которая составляет 1500 об'мин.

Механические характеристики серийных электродвигателей при номинальном напряжении на их зажимах приведены на рис. 14.1.

В режиме холостого хода имеем

»дв > "с И S «* 0.

В этом режиме нагрузка на валу электродвигателя почти равна нулю и его ротор вращается практически синхронно с магнитным полем статора. Ток, потребляемый двигателем в режиме холостого хода, определяется потерями энергии в обмотках статора и опо­рах ротора — потерями холостого хода.

Начальная часть характеристики у всех комбайновых электро­двигателей очень крутая — жесткая. Номинальному вращающему моменту и, таким образом, номиналь­ной мощности соответствует скольжение, равное 1—4 %, в за­висимости от типа электродвигателя. Максимальный крутящий момент М_1ШХ имеет место при скольжении, равном 10—15 %, в зависимости от типа электродвигателя. Максимальный крутящий момент больше номинального момента в 2—3 раза. При последующем увеличении скольжения враща­ющий момент на валу двигателя убывает. При нагрузке, которая больше максимального вращающего момента, скольжение дви-

133

гателя быстро возрастает и он опрокидывается — его ротор пере­стает вращаться и скольжение становится равным 100 %.

Скольжению 100 % соответствует также запуск электродвига­теля. При этом пусковой ток и начальный пусковой крутящий момент М_пуС имеют ту же величину, что и при опрокидывании, однако параметры электродвигателя при скольжении 100 % полу­чили свое название именно по пусковому режиму, как значи­тельно часто встречающемуся. Пусковой ток в 2—3 раза превышает номинальный; начальный пусковой враща­ющий момент составляет 75—85 % от максимального враща­ющего момента.

Ток, потребляемый электродвигателем при работе в продолжи­тельном режиме (Si), а также пусковой ток характеризуют токовые нагрузки, по которым должны выбираться кабель и пусковая электроаппаратура, а также настраиваться защитные устройст­ва.

Номинальное напряжение — это то расчетное напряжение, при котором определяются стендовые характери­стики электродвигателя. В реальных условиях в процессе выемки угля допускается падение напряжения на зажимах электродви­гателя, не более чем на 5 % и не более чем на 20 % при запуске электродвигател я.

В шахтной сети на зажимах двигателя, как правило, напряже­ние ниже номинального. Падение напряжения происходит, глав­ным образом, в кабелях, соединяющих комбайн с передвижной подстанцией. Так как вращающий момент пропорционален ква­драту напряжения, то действительные значения моментов, раз­виваемые двигателем в условиях шахтной сети, оказываются меньше значений, измеренных при номинальном напряжении. Для эффективного использования двигателей выемочных машин необходимо применение более высокого напряжения— 1140 В.