1.3 Двигатели основного исполнения
Двигатели основного исполнения предназначены для работы в микроклиматических районах с умеренным климатом, категория размещения 3. Двигатели могут быть изготовлены и для категории размещения 2. Основные технические данные двигателей основного исполнения приведены в табл. 2.1 и 2.2, а пусковые свойств – в табл. 3.1 и 3.2.
Средний уровень звука, измеренный при включённой коррекции «А» шумомера, на расстоянии 1 м. от корпуса двигателя в режиме холостого хода должен соответствовать значениям приведённым в таблице 1.5.
Уровень вибрации двигателей, оцениваемый по наибольшему из эффективных значений вибрационной скорости, измеренных согласно ГОСТ 12379-75, должен соответствовать значениям, приведённым ниже.
|
Высота оси вращения, мм |
50-71 |
80-112 |
132-225 |
250-355 |
|
Вибрационная скорость (эффективное значение), мм/с |
1.1 |
1.8 |
2.8 |
4.5 |
Расчётный срок службы двигателей – не менее 15 лет при наработке 40 тыс. часов. Наработка обмотки статора - не менее 20 тыс. часов, расчётная наработка подшипников не менее - 14 тыс. ч. Вероятность безотказной работы – не менее 0.9 за 10 тыс. ч. наработки. Технические характеристики двигателей основного исполнения нормальной и повышенной точности по установочным размерам регламентированы ГОСТ 19523-81
Таблица 1.5. Допустимые уровни шума двигателей основного исполнения
|
Высота оси вращения, мм |
Средний уровень звука, дБ, при степени защиты и синхронной частоте вращения двигателей, об/мин
| |||||||||||
|
IP44(54) |
IP23 | |||||||||||
|
3000 |
1500 |
1000 |
750 |
600 |
500 |
3000 |
1500 |
1000 |
750 |
600 |
500 | |
|
50 |
62 |
62 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
|
56 |
63 |
62 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
|
63 |
65 |
62 |
57 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
|
71 |
71 |
63 |
59 |
57 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
|
80 |
71/74 |
66 |
61 |
59/61 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
|
90 |
76 |
66 |
64 |
63 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
|
100 |
76/80 |
70 |
67 |
64 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
|
112 |
80 |
74 |
67 |
67 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
|
132 |
84 |
76 |
72 |
67/69 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
|
160 |
85 |
78/80 |
74 |
72 |
-- |
-- |
84 |
78 |
-- |
-- |
-- |
-- |
|
180 |
89 |
83 |
78 |
74 |
-- |
-- |
84 |
80 |
75 |
72 |
-- |
-- |
|
200 |
89 |
84 |
78 |
75 |
-- |
-- |
84 |
80 |
78 |
75 |
-- |
-- |
|
225 |
91 |
85 |
78 |
77 |
-- |
-- |
86 |
85 |
78 |
75 |
-- |
-- |
|
250 |
93 |
85 |
78 |
78 |
-- |
-- |
90 |
85 |
82 |
75 |
-- |
-- |
|
280 |
95 |
91 |
85 |
81 |
78 |
-- |
92 |
87 |
82 |
79 |
76 |
-- |
|
315 |
95 |
91 |
85 |
84 |
81 |
80 |
92 |
88 |
84 |
82 |
79 |
82 |
|
355 |
96 |
93 |
85 |
84 |
81 |
84 |
92 |
89 |
87 |
82 |
82 |
85 |
Примечание. Значения, указанные в числителе дроби относятся к двигателям меньшей мощности данной высоты и частоты вращения, а в знаменателе – к большей мощности.
На рис 1.1 представлен общий вид асинхронного двигателя серии 4А со степенью защиты IP44 и способом охлаждения по ГОСТ20459-75.
Сердечники статора и ротора собраны из штампованных листов электротехнической стали толщиной 0.5 мм. Для листов сердечников двигателей с высотами оси вращения 50-132 мм применяется
Рис 1.1 Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором 4А200
1-вал,2-крышка подшипника наружная,3-подшипник,4-крышка подшипника внутренняя,5-щиток воздухонаправляющий,6-щит подшипниковый,7-вводное устройство,8-станина,9-сердечник статора,10-сердечник ротора,11-обмотка статора,12- обмотка ротора,13-вентиляционные лопатки ротора,14-вентилятор,15-кожух
холоднокатаная нелегированная сталь марки 2013 (ГОСТ21427.2-75), для двигателей с высотами оси вращения 160-250 мм – холоднокатаная слаболегированная сталь марки 2212 (ГОСТ 21427.2-75), для двигателей с высотами оси вращения 280-355 мм- горячекатаная сталь марки 1312 (ГОСТ 21427.3-75).
Сердечники статоров двигателей с высотами оси вращения 50-180 мм скрепляются сваркой или скобами, а двигатели с высотами оси вращения 200-250 м – только скобами. Листы сердечников статоров двигателей с высотами оси вращения 280-355 мм набирают непосредственно в станину, опрессовывают и закрепляют кольцевыми шпонками.
В предварительно изолированные пазы сердечников статора уложена обмотка. Двигатели с высотами оси вращения 50-160 мм за исключением двухполюсных двигателей с высотой оси вращения 160 мм, имеют однослойные всыпные статорные обмотки, двигатели с высотами оси вращения 180-250 мм и двухполюсные двигатели с высотой оси вращения 160 мм имеют одно-двухслойные или двухслойные всыпные обмотки. В двигателях с высотами оси вращения 280-355 мм применяются жёсткие обмотки. Исключение составляют 10-полюсные двигатели с высотами оси вращения 280-355 мм и 12-полюсные двигатели с высотами оси вращения 315-355 мм, имеющие всыпные двухслойные обмотки.
Геометрия активной части, обмоточные данные двигателей, основного исполнения со степенью защиты IP44 приведены в табл. 6.1.
Класс нагревостойкости системы изоляции двигателей с высотами оси вращения 50—132 мм — В и двигателей с высотами оси вращения 160—355 мм — F. Конструкция систем изоляции приведена в гл. 6.
Станина имеет продольные ребра, увеличивающие поверхность охлаждения, и прилитые лапы. Станины двигателей с высотами оси вращения 50—63 мм изготовляются из алюминиевого сплава. Двигатели с высотами оси вращения 71—160 мм имеют станины из алюминиевого сплава или чугуна. Станины двигателей с высотами
Рис. 1.2. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором 4А280.
1 — жалюзи; 2 — уплотнитель; 3— трубка; 4— вентилятор.
оси вращения 180—250 мм — из чугуна. У двигателей с высотами оси вращения 280—355 мм могут быть станины как чугунные литые, так и стальные сварные.
Двигатели имеют на роторе литую короткозамкнутую клетку из алюминия марки А7 или А5 (ГОСТ 11069-74). С торцов клетки предусмотрены лопатки, которые служат для отвода теплоты от активных частей ротора и для перемешивания воздуха внутри двигателя.
Сердечник ротора с короткозамкнутой обмоткой посажен на вал. Вал лежит на двух подшипниковых опорах, состоящих из подшипников качения и подшипниковых щитов. Подшипниковые щиты двигателей с высотами оси вращения 50—63 мм отливаются из алюминиевого сплава. Ступица под подшипник у таких щитов армируется стальной втулкой. У двигателей с высотами оси вращения 71 мм и выше чугунный подшипниковые щиты. Подшипниковые щиты соединены со станиной замковым соединением и крепятся к станине винтами.
Охлаждение двигателей со степенью защиты IP44 осуществляется установленным на валу центробежным вентилятором, обдувающим ребристую станину машины. Вентилятор защищен кожухом, который служит одновременно и для направления воздушного потока.
В двигателях с высотами оси вращения 200—250 мм для улучшения охлаждения лобовых частей обмотки статора на подшипниковых щитах установлены воздухонаправляющие щитки.
Двигатели с высотами оси вращения 280—355 мм и степенью защиты IP44 (рис. 1.2) имеют дополнительное охлаждение ротора наружным воздухом, проходящим под действием малых лопаток вентилятора через жалюзи и окна в подшипниковых щитах, по трубкам и вентиляционным каналам ротора. Вращающиеся уплотнители обеспечивают требуемую степень защиты.
На станине двигателя располагается вводное устройство. У двигателей с высотами оси вращения 50—250 мм (см. рис. 1.1) оно расположено сверху, а у двигателей с высотами оси вращения 280—355 мм (рис. 1.2)—сбоку. Описание вводных устройств дано в гл. 5.
Двигатели 4АН (рис. 1.3) со степенью защиты IP23 и способом охлаждения ICO1 по ГОСТ 20459-75 имеют двустороннюю симметричную радиальную систему вентиляции. Роль центробежных вентиляторов выполняют лопатки ротора. Направление воздуху придают щитки. Торцевые и боковые жалюзи обеспечивают двигателю степень защиты IP23.
Рис. 1.3. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором 4АН160.
1 — вентиляционные лопатки ротора; 2 — щиток воздухонаправляющий; 3 — торцевые жалюзи;
4 — боковые жалюзи
Двигатели 4АН с высотами оси вращения 160—250 мм (рис. 1.3) имеют литую станину из чугуна; торцевые и боковые жалюзи — литые из алюминиевого сплава.
Двигатели с высотами оси вращения 280—355 мм (рис. 1.4) имеют сварной корпус, выполненный в виде полустанины цилиндрической формы. Полустанина крепится на четырех стойках, соединенных в основании продольными планками, а в верхней части — двумя ребрами из толстолистовой стали. Стойки корпуса имеют кольцевые заточки. На заточках наружных стоек центрируются подшипниковые щиты, на внутренних — сердечник статора с обмоткой. Полустанина закрывается кожухом из листовой стали. В отличие от двигателей со степенью защиты IP44 того же диапазона
Рис. 1.4. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором 4АН280.
1— торцевые жалюзи; 2 — кожух; 3— сердечник статора; 4 — щит подшипниковый; 5 — стойка: 6 — полустанина; 7 — боковые жалюзи.
высот оси вращения листы сердечника статора набирают вне станины на центрирующую оправку и скрепляют стальными планками, которые привариваются к нажимным шайбам и спинке сердечника.
Геометрия активной части двигателей со степенью защиты IP23, виды и параметры обмоток, применяемых в них, приведены в табл. 6,2.
В двигателях основного исполнения с высотами оси вращения 50—132 мм установлены шарикоподшипники типа 180000 с двумя резиновыми уплотнениями и заложенной на весь срок службы смазкой. Подшипниковые крышки в этих двигателях отсутствуют (рис. 1.5, а).
Рис. 1.5. Подшипниковые узлы.
а — с подшипниками серии 180000: 1 — подшипниковый щит; 2 — волнистая пружина; 3 — подшипник; б — с внутренней и наружной крышками; смазка подшипника пополняется при разборке: 1 — щит подшипниковый; 2— наружная крышка; 3 — пружина волнистая; 4 — подшипник;
5 — внутренняя крышка; в — с устройством для пополнения смазки: 1 — масленка; 2 — щит подшипниковый; 3 — пробка; 4 — наружная крышка; 5 — войлочное уплотнение наружной крышки подшипника; 6 — втулка; 7 — кольцо уплотнения; 8 — стопорное кольцо; 9 — пробка спускного канала; 10— войлочное уплотнение внутренней крышки подшипника; 11 — внутренняя крышка; 12— подшипник.
Двигатели с высотами оси вращения 160—355 мм имеют роликовые (со стороны привода) и шариковые подшипники качения, защищенные наружными и внутренними крышками (рис. 1.5, б). Подшипниковые узлы могут иметь устройства для пополнения и частичной замены смазки без разборки двигателей (рис. 1.5, в).
Сведения о подшипниках, применяемых в двигателях серии 4А, приведены в табл. 4.8.
Габаритные, установочные и присоединительные размеры и масса двигателей основного исполнения указаны в табл. 5.2 — 5.10, 5.18—5.20.
Установлена следующая структура обозначения типоразмера:
Пример условного обозначения трехфазного асинхронного короткозамкнутого двигателя серии 4А: 4АН200М4У3 — степень защиты IP23; высота оси вращения 200 мм, длина станины М, четырехполюсный, климатическое исполнение У, категория размещения 3.
Встраиваемые двигатели имеют дополнительную букву «В» после обозначения серии: например, 4АВ180А6У3.