Zagryadtskiy_elektr_mashiny_2

По климатическому исполнению машин: ХЛ – для холодного климата, Т – для сухого и влажного тропического климата, О – для всех макроклиматичских районов на суше и т.д.

Серия 4А, кроме основного исполнения, содержит многочисленные модификации, которые обозначаются дополнительными буквами: С – двигатель с повышенным скольжением, АК, АНК – двигатели с фазным ротором, Р – двигатель с повышенным пусковым моментом, Н – малошумные, Е – с электромагнитным тормозом, В – встраиваемые, Т – тропического исполнения, Х – химостойкого исполнения, ХЛ – влагоморозостойкого исполнения, СХ – сельскохозяйственного назначения, РН – рудничного исполнения, П – высокоточные, Л – лифтовые и т. д.

По категории размещения машин: 1 – двигатели предназначены для эксплуатации на открытом воздухе; 2 – для эксплуатации на открытом воздухе или в помещениях, где колебания температуру и влажности несущественно отличаются от колебаний на открытом воздухе; 3 – (см. пример 14); 4 – для эксплуатации в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями; 5 – для эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью (например,

внеотапливаемых и невентилируемых помещениях).

Вобозначение двигателя также могут входить величины, характеризующие установочные размеры по длине станины: S – короткая, М – средняя, L – длинная.

Длина сердечника: А – меньшая, В – большая.

Двигатели основного (базового) исполнения трехфазного переменного тока частотой 50 Гц должны соответствовать нормальным значениям климатических и механических факторов внешней среды.

Исполнение по материалу: А – станина и щиты алюминиевые: Х – станина алюминиевая, щиты чугунные (или обратное сочетание материалов); отсутствие буквы – станина и щиты чугунные. Коробка выводов расположена наверху машины, что обеспечивает подвод питания с любой из боковых сторон.

Средний срок службы составляет не менее 15 лет при наработке

40000 часов.

Двигатели 4АМ являются модернизацией (уменьшенный шум, масса и др.) двигателей серии 4А. По номинальным значениям параметров двигатели серии 4АМ соответствуют двигателям серии 4А со степенью защиты IP44.

110

Рассмотрим особенности и некоторые области применения двигателей 4А.

Двигатели с повышенным скольжением 4АС. В двигателях с короткозамкнутым ротором с повышенным скольжением (величина скольжения может доходить до 0,11…0,14) ротор залит специальным сплавом повышенного сопротивления. Такие двигатели предназначены для привода механизмов с пульсирующей нагрузкой (штамповочные прессы, молоты, поршневые компрессоры), а также механизмов, работающих в повторно-кратковременном режиме S3.

Двигатели с повышенным моментом 4АР. В этих двигателях кратности пускового и минимальных моментов должны быть выше, чем в двигателях базового исполнения. Кратность максимального момента должна быть такой же, как и в двигателях нормального исполнения. Как уже отмечалось выше, повышение пускового момента достигается путем увеличения магнитного потока в среднем на 10 % по сравнению с базовыми машинами основного исполнения. КПД этих машин соответствует КПД двигателей основного исполнения, а коэффициент мощности ниже в результате более высоких значений магнитной индукции в магнитопроводе. Двигатели с повышенным пусковым моментом нашли применение, например, для привода ленточных конвейеров, транспортеров, центрифуг, мешалок.

Двигатели с фазным ротором 4АК, 4АНК. Двигатели приме-

няются для механизмов с плавным регулированием частоты вращения, а также в случаях, когда требуется при пуске получить большой пусковой момент. Двигатели с фазным ротором, в частности, используются для плавного пуска мощных ленточных конвейеров, для крановых механизмов. Они применяются для привода эскалаторов метрополитена, в качестве балансирных машин и т.д.

Двигатели со встроенным электромагнитным тормозом 4АЕ.

Двигатели предназначены для привода механизмов, работающих в повторно-кратковременном режиме с частыми пусками под нагрузкой и требующих фиксированного времени остановки. Отличительным признаком двигателя является наличие специального механического тормозного устройства (тормоза). Такие двигатели применяются для электрических талей, обрабатывающих станков, автоматизированных транспортно-складских систем.

Встраиваемые двигатели 4АВ. Двигатели встраиваются в исполнительные механизмы. Двигатели выпускаются в виде обмотанного статора и короткозамкнутого ротора без вала.

111

Встраиваемые двигатели используются для привода токарных и точильных станков, сверл, вентиляторов, герметичных компрессорных установок.

Двигатели со встроенной температурной защитой 4АБ. Такие двигатели предназначены для механизмов, работающих со значительными перегрузками, частыми пусками и другими тяжелыми условиями эксплуатации. В лобовые части обмоток установлены тем-

пературные датчики, например, терморезисторы. В случае чрез-

мерного превышения допустимой температуры, дается сигнал на отключения двигателя. Двигатели применяются для привода насосов, станков, мельниц.

Лифтовые двигатели. Лифтовые двигатели предназначены для работы в составе привода грузовых, грузопассажирских и пассажирских лифтов для жилых, общественных и промышленных зданий. Они могут быть использованы для подъемников, элеваторов.

Лифтовые двигатели серии представляют собой трехфазные короткозамкнутые малошумные двигатели. Они имеют множество модификаций по способу монтажа, категории размещения, климатическому исполнению, электрическим и другим характеристикам.

Лифтовые двигатели выпускаются одно – и двухскоростными. Односкоростные двигатели серии АИ (речь о серии пойдет ниже) изготовляются, например, для привода дверей лифтов. Двигатель АИР56В4НЛ, выпускаемый Ярославским заводом ОАО «Eldin», имеет мощность 0,18 кВт, режим работы S4, исполнение IP54, число включений в час 480, ПВ – 40 %. Для привода лифта служат, в основном, двухскоростные двигатели. ОАО «Eldin» производит двигатели от 3 до 17 кВт с работой от частотного преобразователя. Двигатель оснащен канатоведущим шкивом, электромагнитным тормозом, энкодером и совместно с частотным преобразователем обеспечивает комфортные режимы пуска и торможения. Двигатель имеет

5АН защищенного исполнения включают электрические машины

112

мощностью 22…132 кВт. Двигатели с фазным ротором 5АНК изготовляются на мощности 45…400 кВт.

Серия 6А. Серия включает двигатели мощностью 110…200 кВт. Напряжение 220/380 и 380/660 В. Степень защиты IP44, IP54.

зуемых значениями высоты оси вращения от 45 до 355 мм. Серия предназначена для привода общепромышленных механизмов для работы от сети переменного тока 50 Гц.

Структура серии предусматривает наличие следующих групп исполнений: основного, модификаций по характеристикам, специализированного.

Двигатели серии АИ, в отличие от двигателей серии 4А, имеют улучшенные энергетические показатели и пусковые характеристики, повышенные показатели надежности, уменьшенный шум, сниженный расход активных материалов и конструктивных материалов. Степень защиты, в основном, IP54 и IP23. Серия предусматривает наличие следующих групп исполнений: основного, модификаций по характеристикам, по условиям окружающей среды, по точности установочных размеров, с дополнительными устройствами, узкоспециализированного.

Двигатели выполняются на напряжение 220, 380, 660 В, а также на 220/380 и 380/660 В.

Средний установленный срок службы до списания – не менее 15 лет, но не более 45000 ч.

Структура обозначения двигателей АИ такая же, как и для двигателей серии 4А и отличается первыми тремя буквами: две первые буквы обозначают вид двигателя; третья буква может быть Р или С. Буква Р означает привязку мощностей и размеров по 1 варианту для поставок внутри России и на экспорт. Буква С – привязка по 11 варианту (стандарт CENELEC), только на экспорт.

Пример 16 (основное обозначение). Двигатель АИР100М4 АИ – серия,

Р – вариант привязка серии (двигатель для России),

113

100 – высота оси вращения, М – длина корпуса по установочным размерам, 4 – число полюсов.

Пример 17.

Двигатель АИРБС100М4НПТ2 АИР100М4 – базовое обозначение,

Б – закрытое исполнение с естественным охлаждением без обдува,

С – повышенное скольжение, Н – малошумное исполнение,

П – повышенная точность установочных размеров, Т – для тропического климата, 2 – категория размещения.

Кроме основного исполнения выпускаются модификации аналогичные серии 4А.

Серия RA. Серия является новейшей разработкой отечественного электромашиностроения. Она характеризуется тем, что двигатели, выполнены с высоким коэффициентом полезного действия, что при эксплуатации позволяет экономить электроэнергию. Серия имеет повышенные срок эксплуатации, надежность и термическую перегрузочную способность. Серия включает двигатели мощностью

0,37…30 кВт на напряжение 220, 380, 660, 220/380, 380/660 В. Сте-

пень защиты IP54, IP55. Синхронное число оборотов 3000, 1500, 1000, 750 мин−1 при частоте 50 Гц.

2.7.2. Двигатели свыше 1000 В

Кроме двигателей до 1000 В, промышленность выпускает асинхронные высоковольтные машины на напряжение 6000 и 10000 В.

Серия АТД4. Двигатели выпускаются на мощности 500…8000 кВт, выдерживают в течении срока службы до 10000 пусков. Обмотка ротора – короткозамкнутая, в двигателях 500…1000 кВт литая

Серия А4. Двигатели А4 с короткозамкнутым ротором выпускаются на мощности 250…1000 кВт. Синхронное число оборотов

1500, 1000, 750 мин. −1 Кроме двигателей А4 изготовляются двигатели АК4 с фазным ротором.

Серия АДО. Двигатели АДО с короткозамкнутым ротором выпускаются мощностью 1250…3150 кВт.

К высоковольтным двигателям относятся также двигатели ДА304, ВАН, ВАКЗ, АОК, АКСБ и другие.

Высоковольтные двигатели предназначены для привода насосов, вентиляторов, дымососов, турбокомпрессоров большой мощности, а также для привода исполнительных механизмов с большими моментами сопротивления при пуске – мельницы, дробилки т.п.

Двигатели изготовляются как с подшипниками качения, так и с подшипниками скольжения. Крепление двигателей: фланцевое, на лапах, на лапах и плите с одним или двумя стояковыми подшипниками.

Охлаждение двигателей может быть воздушным с самовентиляцией или принудительной, замкнутой или разомкнутой. Принудительная замкнутая система делается с водяными охладителями, либо охладителями воздух – воздух. В разомкнутой системе вентиляция – нагнетательная воздушная.

Особенностью охлаждения для двигателей мощностей свыше 1000 кВт является продувка воздуха через аксиальные каналы.

Вопросы для самоконтроля

1.Какие существуют серии асинхронных двигателей до 1000 В?

2.Какие основные модификации имеет единая серия 4А, АИ ?

3.Какие исполнения по степени защиты имеют двигатели единой серии?

4.Какие исполнения по способу охлаждения имеют двигатели единой серии?

5.Как обозначается тип двигателя единой серии? Что обозначают буквы и цифры, которые входят в обозначение типа двигателя?

6.Где используются асинхронные двигатели с повышенным пусковым моментом?

7.Для каких механизмов предназначены двигатели с повышенным скольжением?

115

8.Какие исполнения двигателей по способу монтажа Вы знаете?

9.Какие режимы работы двигателей имеют место при эксплуата-

ции?

10.Из каких видов электротехнических сталей изготовляются магнитопроводы асинхронных двигателей? Оболочки двигателей?

11.Какой класс изоляции используется преимущественно в современных асинхронных двигателях?

116

3.ДВИГАТЕЛИ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ. ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЯХ ХОЗЯЙСТВА

В настоящей главе рассматриваются некоторые типы асинхронных двигателей специального назначения, которые отличаются от ранее рассмотренных двигателей общепромышленного применения. Эти отличия сводятся не только к конструктивному исполнению, но

ик материалам оболочек, изоляцией проводов, охлаждению и т.д.

3.1.Краново-металлургические двигатели

Крановые двигатели переменного тока предназначены для привода крановых механизмов всех типов (подъем, передвижение, поворот). Они могут быть использованы для привода других механизмов, работающих в условиях, аналогичных режимам работы кранов.

Двигатели применяются во всех отраслях хозяйства: в частности, в металлургической, горнодобывающей промышленности, энергетике, в жилищном и капитальном строительстве, на транспорте и т.д.

Двигатели допускают работу в режимах S2, S3, в режиме с частыми пусками и реверсом S4 и электрическим торможением S5. Они могут быть использованы в механизмах с длительным режимом рабо-

ты S1.

Создание специальных серий крановых двигателей вызвано такими их особенностями, как большая частота включения, широкий диапазон регулирования частоты вращения, высокой кратностью пускового и максимального моментов. Двигатели работают в условиях: тряски и вибраций, что предполагает прочность и надежность конструкции; загрязненности; а в ряде случаев при высокой температуре окружающего воздуха до 70 ºС. Они могут эксплуатироваться как в закрытых помещениях, так и на открытом воздухе при температурах до – 50 ºС. К крановым двигателям предъявляются повышенные требования к удобству обслуживания в затрудненных условиях эксплуатации.

Современные крановые двигатели выпускаются на мощности 1,4…110 кВт. При этом основным исполнением являются двигатели с фазным ротором (МТ, МТН, 4МТН, 4МТМ и др.). Двигатели характеризуются высоким значением (55…65 %) намагничивающего тока и низким (0,7…0,75) значением коэффициента мощности.

117

Мощность двигателей с короткозамкнутым ротором (МТК, МТКН, МТF и др.) лежит в диапазоне 1,4…37 кВт. Частота их включения от 1600 в час для малых машин и до 550 включений для больших. Двигатели обладают большим скольжением 7…15 % и повышенными пусковыми характеристиками.

В табл. 6 даны сравнительные данные двигателей с короткозамк-

имеет две синхронные частоты вращения 1000 мин−1 и 300 мин−1. По способу охлаждения двигатели с короткозамкнутым ротором

на одно число оборотов выполняются закрытыми с обдувом наружной поверхности. Двигатели на два числа оборотов изготовляются с естественным охлаждением.

Металлургические двигатели предназначены для механизмов металлургического производства и отличаются от общепромышленных двигателей тем, что работают с постоянными пусками, торможениями, реверсами. Двигатели так сконструированы, что выдерживают от 7 до 30 мин остановки под током короткого замыкания. Они характеризуются повышенной теплостойкостью при температуре окружающей среды до 50 ºС, поэтому изоляция обмотки делается из стекловолокнистых нитей, пропитанных кремнийорганическим лаком.

Примером металлургических двигателей являются также рольганговые двигатели. Они работают в металлургических цехах на приводах роликов рольгангов прокатных станов, в отделениях для разлива стали и на других ответственных участках.

Рольганговые двигатели типа АРМ выпускаются на мощности 0,5…6,7 кВт с числом оборотов от 340 до 900 мин−1.

118

В настоящее время разработаны рольганговые двигатели с питанием от тиристорных преобразователей частоты, предназначенных для работы в частотнорегулируемых приводах. При этом имеется возможность осуществлять плавный пуск и торможение двигателя. Частота напряжения при этом изменяется в пределах 10…100 Гц.

Вопросы для самоконтроля

1.Какими способами обеспечивается в краново-металлурги- ческих двигателях повышенная надежность и безопасность работы?

2.Какие типы двигателей используются в крановых установках?

3.Почему в крановых установках используются по преимуществу асинхронные двигатели?

3.2.Взрывозащищенные двигатели

На предприятиях угольной, газовой, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности технологический процесс связан с образованием легко воспламеняющихся пылевидных, газо - и паровоздушных смесей.

Смеси, попадая внутрь двигателя, соприкасаясь с искрящими элементами (контактными кольцами), а также с нагревающимися элементами (обмотками) могут воспламениться и быть причиной взрыва.

Для работы в таких условиях используют специальные взрывозащищенные двигатели. Они отличаются от двигателей общего назначения конструкцией оболочек и вводных устройств, способных выдержать давление взрыва, взрывонепроницаемостью подшипниковых узлов, изоляцией обмоток.

Исполнение двигателя зависит от его назначения и условий эксплуатации. Наиболее часто приме-