На какие конструктивные типы делятся двигатели в зависимости от условий
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

На какие конструктивные типы делятся двигатели в зависимости от условий

ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Число двигателей, эксплуатируемых в сельском хозяйстве страны, непрерывно растет, при этом предпочтение отдают асинхронным двигателям. Преимущественное применение асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором можно объяснить спецификой работы электроприводов в сельском хозяйстве. Электродвигатели работают при неблагоприятных условиях окружающей среды: химически активной атмосфере животноводческих помещений, большой запыленности зерноочистительно-сушильных комплексов, высокой влажности в кормоцехах, под открытым небом.

При выборе исполнения электродвигателя и другого электрооборудования необходимо учитывать влияние внешних возмущений, обусловленных метеорологическими (климатическими) факторами и техническими причинами.

Воздействия первого типа. Они зависят от условий климатического района. Пригодность изделия для этих условий эксплуатации характеризуют классом исполнения. Обозначения классов исполнения составляют из сокращенных обозначений соответствующего климатического района, для которого пригодно изделие, и категории размещения.

Выбор электродвигателя по климатическому исполнению и категории размещения. Различают четыре климатических района (табл.2.3)и пять категорий размещения.

2.3. Характеристика климатических районов

  • 40
  • 40
  • 45
  • 45
  • -40
  • -60
  • 1
  • – 10
  • 45
  • 45
  • 50
  • 55
  • -50
  • -60
  • -10
  • -20

Категория 1 — изделия, предназначенные для эксплуатации под открытым небом.

Категория 2 — изделия, предназначенные для работы в помещениях, где колебания температуры и влажности воздуха несущественно отличаются от колебаний на открытом воздухе (при отсутствии прямого воздействия солнечной радиации и атмосферных осадков).

Категория 3 — изделия, предназначенные для работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без искусственного регулирования климатических условий.

Категория 4 — изделия, предназначенные для работы в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями.

Категория 5 — изделия, предназначенные для работы в помещениях с повышенной влажностью.

Пример 2.14. Обозначение класса исполнения У1 указывает, что район с умеренным климатом (У), а изделие предназначено для эксплуатации под открытым небом (категория 1).

Воздействия второго типа. Они обусловлены техническими причинами и представляют собой преимущественно микроклиматические и механические воздействия со стороны технических устройств непосредственного и косвенного окружения данного объекта. Это тепловые воздействия, загрязнение воздуха, воздействия пыли и водных брызг, условия, благоприятствующие образованию плесени, механические колебания и удары.

Пригодность изделия к условиям эксплуатации в таких случаях характеризуют его принадлежностью к классу эксплуатации.

Пример 2.15. Ряды для выбора /min, /^х, /5^, а также установленные стандартом значения или области значений для воздействий, обозначенных кодовыми цифрами, можно найти в ГОСТ 17516.

Выбор электродвигателя по степени защиты. Следующая важная характеристика электрооборудования — степень защиты, которую обозначают буквами IP, указывающими на международную систему обозначений, и двумя цифрами.

Степень защиты характеризует механическое экранирование подвижных или токоведущих частей внутри машины или устройства с целью защиты персонала от соприкосновения с ними, а также защиту встроенного в корпус оборудования от попадания твердых посторонних тел и защиту от проникновения воды.

Первая цифра в условном обозначении характеризует защиту от соприкосновения и попадания твердых тел (табл. 2.4), вторая — защиту от проникновения воды (табл. 2.5).

Таблица 2.4. Значение первой цифры в обозначении IP

  • 1
  • 2
  • 3

Защищенное от попадания частиц размером более 50 мм То же, но размером более 12 мм То же, но размером более 5 мм

Защищенное от попадания частиц размером более 1 мм Закрытое, защита от вредных отложений пыли Пыленепроницаемое обдуваемое, взрывозащищенное

Таблица 2.5. Значения второй цифры в обозначении IP

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6

Защищенное от вертикально падающих капель Каплезащищенное — капли под углом 15 е от вертикали не оказывают вредного воздействия

Брызгозащищенное — капли под углом не более 60 е к вертикали не оказывают вредного воздействия Брызгонепроницаемое

Водонепроницаемое (струя воды в любом направлении) Палубное водонепроницаемое (захлестывание морской волной)

Выбор электродвигателя по условию защиты от воздействия внешней среды. По условиям защиты от воздействия внешней среды выпускают электродвигатели: защищенные, закрытые обдуваемые, продуваемые и взрывозащищенные.

В двигателе защищенного исполнения станина и подшипниковые щиты корпуса закрывают все вращающиеся и токоведущие части двигателя, предотвращая случайное прикосновение к ним и попадание внутрь посторонних предметов и капель. Окружающий воздух проникает во внутренние полости двигателя через вентиляционные окна.

У двигателей закрытого обдуваемого исполнения корпус не имеет вентиляционных окон и полностью закрывает все вращающиеся и токоведущие части двигателя. В основном охлаждение двигателя этого исполнения осуществляется вентилятором, установленным снаружи на валу двигателя и защищенным кожухом из листовой стали. Вентилятор засасывает воздух через отверстая в кожухе и направляет его вдоль наружных ребер станины, служащих для улучшения теплоотдачи двигателя.

Продуваемые двигатели имеют постороннее охлаждение, когда по одному трубопроводу подводят охлаждающий чистый воздух, а по другому отводят нагретый воздух.

Взрывозащищенные двигатели противостоят взрывам газа внутри машины и не передают пламя воспламеняющемуся газу вне нее и наоборот. Вследствие ухудшенных условий вентиляции и слабой теплоотдачи габариты и стоимость закрытых двигателей выше, чем у защищенных двигателей той же мощности.

При выборе двигателя по условиям защиты от воздействий внешней среды учитывают характер помещения и место установки электропривода.

Классификация помещений. Помещения классифицируют следующим образом.

  • 1. Сухие, где относительная влажность не превышает 60 % (жилые помещения, конторы, клубы, некоторые производственные отапливаемые помещения) — рекомендуется защищенный тип электродвигателя.
  • 2. Влажные, в которых относительная влажность не превышает 75 %, пары или конденсирующаяся влага выделяется лишь временно и притом в небольших количествах (неотапливаемые помещения, сени жилых домов, склады, подсобные помещения мастерских) — рекомендуются защищенные электродвигатели.
  • 3. Сырые, где относительная влажность длительно превышает 75 % — допускаются электродвигатели закрытого обдуваемого исполнения.
  • 4. Особо сырые, в которых относительная влажность близка к 100 %. Потолок, стены, пол и предметы в помещении покрыты влагой (общественные кухни, бани, прачечные, уборные, помещения для запаривания кормов, овощехранилища, скотные дворы, птичники, теплицы, молокоперерабатывающие предприятия, моечные в мастерских) — допускаются электродвигатели закрытого обдуваемого исполнения.
  • 5. Жаркие, в которых температура длительно превышает 30 °С, — рекомендуются защищенные электродвигатели.
  • 6. Пыльные, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и т. п. — рекомендуются электродвигатели закрытого обдуваемого исполнения, допускаются продуваемые.
  • 7. С химически активной средой, в которых по условиям производства постоянно или длительно содержатся пары или образуются отложения, действующие разрушающе на изоляцию и токове- душие части электоообооудования (скотные двооы. конюшни, телятники) — рекомендуются электродвигатели продуваемого исполнения; допускаются закрытые обдуваемые и даже защищенные, но в этом случае изоляция и детали должны быть защищены от коррозии и других химических воздействий.
  • 8. Пожароопасные помещения и наружные установки, в которых хранят или применяют горючие вещества (мельницы, молотильные сараи, зернохранилища, овины, скотные дворы, конюшни, амбары) — применяют электродвигатели разных видов исполнений в зависимости от класса пожароопасности.
  • 9. Взрывоопасные помещения и наружные установки, в которых по условиям технологического процесса могут образоваться взрывоопасные смеси горючих газов или паров с воздухом или другими газами — окислителями, а также горючих пылей и волокон с воздухом (нефтебазы, нефтехранилища) — применяют взрывозащищенные электродвигатели разных видов исполнений в зависимости от класса взрывоопасности.

Обозначение двигателей. Выпускаемые асинхронные двигатели серии 4А кроме двигателей основного исполнения включают в себя двигатели десяти модификаций, восьми специализированных и трех узкоспециализированных исполнений, что обеспечивает комплектацию всех сельскохозяйственных силовых электроустановок. Обозначение типа двигателя и его номинальные данные указаны на заводском щитке в виде буквенных и цифровых обозначений. При чтении слева направо эти обозначения расшифровываются следующим образом: 4 —четвертая единая серия; А — асинхронный двигатель; Н — защищенного исполнения (отсутствие буквы Н указывает на закрытое обдуваемое исполнение); А — станина и щиты из алюминиевого сплава; X — станина алюминиевая, щиты чугунные (отсутствие букв А и X указывает, что станина и щиты чугунные); две или три цифры указывают высоту оси вращения в миллиметрах; S, М, L — установочный размер по длине станины; А или В — длина сердечника статора; 2. 12 — число полюсов; буква с цифрой — климатическое исполнение и категория размещения.

Например, обозначение двигателя 4AH160S4Y3 означает: асинхронный короткозамкнутый двигатель четвертой единой серии, защищенного исполнения, с высотой оси вращения 160 мм, с установочным размером по длине станины S, четырехполюсный, для использования в местностях умеренного климата, третьей категории размещения.

Специализированные и узкоспециализированные исполнения отмечают буквами в конце обозначения. Например, 4A160S2CX означает двигатель сельскохозяйственного назначения.

Асинхронные двигатели сельскохозяйственного назначения. В сельскохозяйственном производстве используют асинхронные двигатели как общего применения, так и сельскохозяйственного назначения. Их выполняют мощностью до 30 кВт в закрытом обдуваемом исполнении со встроенными термосопротивлениями для осуществления температурной защиты и без них.

Асинхронные двигатели применяют:

для объектов сельскохозяйственного производства с повышенной влажностью и загазованностью воздуха (например, в животноводческих помещениях);

для наружных установок (на зернотоках, на открытых площадках);

для производственных помещений с пыльной, сырой и химически активной средой.

Для привода машин, работающих в животноводческих помещениях, следует применять электродвигатели сельскохозяйственного назначения со встроенными термосопротивлениями для осуществления температурной защиты и без них. Эти двигатели со специальной пропиткой обмоток и окраской, меньше подвержены коррозии. Чтобы предотвратить попадание влаги внутрь двигателя, подшипниковые щиты и крышки устанавливают на заводе на сгущенной эмали или крем-неорганическом вазелине. Коробка выводов имеет уплотнение. Обмоточные провода типа ПЭТ имеют нагревостойкость по классу F.

При выборе конструктивного исполнения двигателя следует стремиться к более тесному объединению электродвигателя с рабочей машиной. Для регулирования частоты вращения двигателя при его непосредственном соединении с машиной применяют, как правило, полупроводниковые преобразователи постоянного или переменного тока.

Кто относится к электротехнологическому персоналу?

Персонал, который проводит обслуживание электротехнологических установок, и использует в работе электрические машины, переносной электроинструмент и светильники Правильный ответ
Персонал, который проводит ремонт и обслуживание электроустановок Неправильный ответ
Персонал, который проводит монтаж, наладку и испытание электротехнологического оборудования Неправильный ответ
Персонал, который не попадает под определение электротехнического Неправильный ответ

Какую группу по электробезопасности должны иметь работники из числа оперативного персонала, единолично обслуживающие электроустановки?

Не ниже II группы Неправильный ответ
Не ниже III группы Правильный ответ
II или III группу Неправильный ответ
IV группу Неправильный ответ

Ъ

Кто может являться ответственным за безопасное ведение работ?

Ответственный руководитель работ, допускающий, производитель работ, наблюдающий, члены бригады Неправильный ответ
Выдающий наряд, отдающий распоряжение, утверждающий перечень работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации, ответственный руководитель работ, допускающий, производитель работ, наблюдающий Неправильный ответ
Ответственный руководитель работ, допускающий, производитель работ, наблюдающий Неправильный ответ
Выдающий наряд, отдающий распоряжение, утверждающий перечень работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации, ответственный руководитель работ, допускающий, производитель работ, наблюдающий, члены бригады Правильный ответ

Какие конструктивные элементы зданий и сооружений могут рассматриваться как естественные молниеприемники?

Металлические конструкции крыши (фермы, соединенная между собой стальная арматура) Неправильный ответ
Металлические элементы типа водосточных труб Неправильный ответ
Технологические металлические трубы и резервуары, выполненные из металла толщиной не менее 2,5 мм Неправильный ответ
Любые элементы из перечисленных Правильный ответ

В каких электроустановках диэлектрические перчатки применяются в качестве дополнительного изолирующего электрозащитного средства?

В электроустановках до 1000 В Неправильный ответ
В электроустановках свыше 1000 В Правильный ответ
Во всех электроустановках они используются в качестве основного изолирующего средства Неправильный ответ
Во всех электроустановках они используются в качестве дополнительного изолирующего средства Неправильный ответ

В каких электроустановках применяют диэлектрические галоши?

В электроустановках напряжением до 1000 В Правильный ответ
В электроустановках напряжением свыше 1000 В Неправильный ответ
В электроустановках напряжением до 10000 В Неправильный ответ
Во всех электроустановках Неправильный ответ

Что необходимо сделать в первую очередь при поражении человека электрическим током?

Позвонить в скорую помощь Неправильный ответ
Произвести отключение электрического тока Правильный ответ
Оттащить пострадавшего за одежду не менее чем на 8 метров от места касания проводом земли или от оборудования, находящегося под напряжением Неправильный ответ
Приступить к реанимации пострадавшего Неправильный ответ

На какие конструктивные типы делятся двигатели в зависимости от условий окружающей среды?

На открытые, закрытые, защищенные, взрывозащищенные Правильный ответ
На открытые, полуоткрытые, закрытые Неправильный ответ
На открытые, закрытые, защищенные, пылезащищенные, взрывозащищенные Неправильный ответ
На незащищенные, взрывозащищенные, пылезащищенные, влагозащищенные Неправильный ответ

На какие системы делится рабочее освещение?

Общее, местное, комбинированное Правильный ответ
Общее, местное, аварийное Неправильный ответ
Местное, общее, комбинированное, аварийное Неправильный ответ
Местное, основное и аварийное Неправильный ответ

Чем должны быть укомплектованы электроустановки?

Защитными средствами, средствами пожаротушения Неправильный ответ
Средствами пожаротушения, исправным инструментом и средствами оказания первой медицинской помощи Неправильный ответ
Исправным инструментом Неправильный ответ
Испытанными защитными средствами, средствами пожаротушения, исправным инструментом и средствами оказания первой медицинской помощи Правильный ответ

Какая периодичность проверки знаний по электробезопасности установлена для персонала, обслуживающего электроустановки?

Не реже одного раза в год Правильный ответ
Не реже одного раза в два года Неправильный ответ
Не реже одного раза в три года Неправильный ответ
Не реже одного раза в пять лет Неправильный ответ

В каких электроустановках могут выполняться работы в порядке текущей эксплуатации?

В электроустановках напряжением до 1000 В Правильный ответ
В электроустановках напряжением до и выше 1000 В Неправильный ответ
В любых электроустановках Неправильный ответ
Читать еще:  Можно ли антифриз доливать в тосол

В какой последовательности необходимо выполнять технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ со снятием напряжения?

Произвести необходимые отключения, проверить отсутствие напряжения на токоведущих частях, установить заземление, вывесить запрещающие и указательные плакаты Неправильный ответ
Вывесить запрещающие и указательные плакаты, произвести необходимые отключения, проверить отсутствие напряжения на токоведущих частях, установить заземление Неправильный ответ
Произвести необходимые отключения, вывесить запрещающие плакаты, проверить отсутствие напряжения на токоведущих частях, установить заземление, вывесить указательные плакаты Правильный ответ
Произвести необходимые отключения, вывесить запрещающие и указательные плакаты, установить заземление, проверить отсутствие напряжения на токоведущих частях Неправильный ответ

Что называется защитным заземлением?

Преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством Неправильный ответ
Заземление, выполняемое в целях электробезопасности Правильный ответ
Заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности) Неправильный ответ

Какие плакаты из перечисленных относятся к предупреждающим?

Не включать! Работают люди. Неправильный ответ
Работа под напряжением. Повторно не включать! Неправильный ответ
Заземлено. Неправильный ответ
Осторожно! Электрическое напряжение. Правильный ответ

Какой фон должен быть у предупреждающего знака “Осторожно! Электрическое напряжение”, который укрепляется на наружной двери трансформаторов?

Белый Неправильный ответ
Желтый Правильный ответ
Фоном служит цвет двери трансформатора Неправильный ответ

Какое специфическое действие на организм человека оказывает электрический ток?

Термическое (тепловое) действие Неправильный ответ
Механическое действие Неправильный ответ
Электролитическое (биохимическое) действие Неправильный ответ
Все перечисленные действия относятся к специфическим Правильный ответ

Как обозначаются нулевые рабочие (нейтральные) проводники?

Обозначаются буквой N и зеленым цветом Неправильный ответ
Обозначаются буквой N и белым цветом Неправильный ответ
Обозначаются буквой N и голубым цветом Правильный ответ
Обозначаются буквой N и желтым цветом Неправильный ответ

Если коэффициент трансформации больше единицы, то этот трансформатор принято считать:

Виды и типы электродвигателей

Электрический двигатель

Электродвигатель представляет собой электрическую машину, которая преобразовывает электроэнергию в энергию вращения вала с незначительными тепловыми потерями. Главный принцип работы любого электродвигателя заключается в использовании электромагнитной индукции в качестве основной движущей силы. Для этого конструкция электродвигателя включает:

  • Неподвижную часть (статор или индуктор).
  • Подвижную часть (ротор или якорь).

В зависимости от предназначения, применяемого рода тока и конструктивных особенностей электрические двигатели имеют большое количество разновидностей.

Двигатели постоянного тока

Электродвигатели постоянного тока объединяют широкий ассортимент устройств, обеспечивающих высокий КПД при трансформации электрической энергии в механическую. Для надежного соединения электрической цепи подвижной и неподвижной части электропривода постоянного тока используют щеточно-коллекторный узел. В зависимости от конструктивных особенностей щеточно-коллекторного узла, все электрические машины постоянного тока подразделяют на следующие группы:

В свою очередь коллекторные электродвигатели условно разделяют на следующие виды:

  • Самовозбуждающиеся.
  • С возбуждением от электромагнитов постоянного действия.

Устройства с независимым возбуждением характеризуются низкой мощностью, поэтому данные электроприводы используют для не ответственных операций с низкой нагрузкой. Машины с самовозбуждением подразделяют на:

  • Устройства с последовательным возбуждением, где якорь подключается последовательно обмотке возбуждения.
  • Электродвигатели с параллельным возбуждением, где якорь включается параллельно обмотке возбуждения.
  • Электропривод смешанного возбуждения, который характеризуется наличием параллельных и последовательных соединений.

Двигатели переменного тока

Электродвигатели переменного тока представлены широкой номенклатурой устройств, которые различают по многочисленным конструктивным и эксплуатационным характеристикам. В зависимости от скорости вращения ротора выделяют электрические машины синхронного и асинхронного типа.

Синхронные двигатели характеризуются одинаковой скоростью вращения ротора и магнитного поля питающего напряжения. Подобный тип электрических двигателей используют для изготовления устройств с высокой мощностью. Кроме этого существует еще одна разновидность синхронного привода — шаговые двигатели. Они имеют строго заданное в пространстве положение ротора, которое фиксируется подачей питания на обмотку статора. При этом переход из одного положения в другое осуществляется посредством подачи напряжения на требуемую обмотку.

Асинхронный электрический двигатель имеет частоту вращения ротора отличную от частоты вращения магнитного поля питающего напряжения. В настоящее время этот тип электродвигателей получил самое широкое распространение как на производстве, так и в быту.

В зависимости от количества фаз питающего напряжения электропривод принадлежит к одной из групп:

Категория размещения и климатическое исполнение

Все электродвигатели производят с учетом воздействия во время эксплуатации определенных факторов окружающей среды. По этой причине все электрические машины подразделяют на следующие категории размещения:

  • Для помещений с высоким уровнем влажности.
  • Для помещений закрытого типа с вентиляцией естественного типа без искусственного регулирования климатических параметров. При этом ограничено воздействие пыли, влаги и УФ- излучения.
  • В условиях открытого пространства.
  • Для помещений закрытого типа с искусственным регулированием климатических параметров. При этом ограничено воздействие пыли, влаги и УФ-излучения.
  • Для помещений с изменением влажности и температуры, которые не отличаются от изменений на улице.

В зависимости от климатического исполнения в соответствии с требованиями ГОСТ 15150 — 69 все электрические двигатели подразделяют на следующие типы исполнения:

  • Все возможные макроклиматические районы (В).
  • Холодный (ХЛ).
  • Все морские районы (ОМ).
  • Сухой тропический (ТС).
  • Общий (О).
  • Умеренный (У).
  • Умеренный морской (М).
  • Влажный тропический (ТВ).

Категория размещения и климатическое исполнение указывают в условном обозначении электродвигателя на его бирке и в паспорте.

Степень защиты корпуса

Для условного обозначения степени защиты корпуса электрической машины от воздействия вредных факторов окружающей среды используют аббревиатуру IP. При этом на корпусе электропривода указывают следующую информацию:

  • Высокий уровень защиты от пыли — IP65, IP66.
  • Защищенные — не ниже IP21, IP22.
  • С защитой от влаги — IP55, IP5.
  • С защитой от брызг и капель — IP23, IP24.
  • Закрытое исполнение — IP44 — IP54.
  • Герметичные — IP67, IP68.

При подборе электрического двигателя для эксплуатации в условиях воздействия определенных вредных факторов, необходимо тщательно подходить к выбору степени защиты его корпуса.

Общие требования безопасности при монтаже и эксплуатации

При монтаже электрического двигателя необходимо придерживаться следующих требований:

  • Перед подключением проверить соответствие частоты и напряжения питающей сети с информацией на паспорте электрического двигателя.
  • Перед установкой электрической машины обязательно проводят измерение сопротивления электрической изоляции обмотки статора относительно корпуса. При неудовлетворительных значениях проводят просушивание изоляции до достижения требуемого значения.
  • При сопряжении валов необходимо точно соблюдать соосность с допустимым отклонением не более 0,2 мм.
  • Для заземления корпуса электродвигателя используют только специальные заземляющие устройства, предусмотренные инструкцией завода производителя.
  • Строго запрещен монтаж электропривода под напряжением.

В процессе эксплуатации электрических машин следует придерживаться следующих основных правил:

  • Регулярный осмотр состояния электродвигателя является залогом своевременного определения неисправностей.
  • Регулярно на протяжении всего срока эксплуатации проводят проверку исправности токовой и тепловой защиты, чистку и смазку, проверку контактных соединений и надежности заземления.
  • При наличии повышенного шума или стука, проводят вибродиагностику с целью определения состояния подшипников и других вращающихся деталей.
  • Следует исключить длительную работу однофазного электродвигателя в режиме холостого хода, что негативно влияет на срок его службы.
  • Запрещается эксплуатация электрического двигателя с неисправной защитой от перегрева, перегрузки или завышенным значением сопротивления контура заземления.

Крановые электродвигатели

Крановые электродвигатели представляют собой асинхронные устройства переменного тока или двигатели постоянного тока с параллельным или последовательным возбуждением.

В отличие от других категорий электродвигателей, крановые электроприводы имеют следующие особенности:

  • Большинство крановых электрических двигателей имеет закрытое исполнение корпуса.
  • Момент инерции на роторе составляет минимально возможное значение, что обеспечивает минимальные потери энергии во время переходных процессов.
  • Кратковременная перегрузка по моменту для крановых двигателей постоянного тока составляет 2,0 — 5,0, а для электромоторов переменного тока 2,3 — 3,5.
  • Класс нагревостойкости изоляционных материалов не менее F.
  • У кранового электропривода переменного тока в номинальном режиме ПВ составляет не менее 80 минут.
  • С целью получения большой перегрузочной способности по моменту добиваются высоких значений магнитного потока.
  • Отношение максимально допустимой частоты вращения к номинальному значению для электродвигателей постоянного тока составляет 3,5 — 4,9, а для машин переменного тока 2,5.

Эксплуатация кранового привода характеризуется следующими условиями эксплуатации:

  • Частые пуски, реверсы и торможения.
  • Регулирование частоты вращения в широком диапазоне значений.
  • Повышенная вибрация и тряски.
  • Повторно-кратковременный режим работы.
  • Воздействие высокой температуры, газа, пыли и пара.
  • Значительная перегрузка во время работы.

Общепромышленные электрические двигатели

Электродвигатели общепромышленного исполнения применяют для привода механизмов, которые не предъявляют особых требований к показателям КПД, энергосбережения, скольжению и пусковым характеристикам. Они характеризуются повторно-кратковременным режимом работы и изоляцией с классом нагревостойкости класса F. Наиболее популярными в этой категории являются асинхронные электрические двигатели марки АИР с короткозамкнутым ротором. Благодаря многочисленным достоинствам, этот тип электропривода с успехом применяется на всех производственных предприятиях. От продукции других торговых марок его отличает:

  • Простая конструкция с отсутствием подвижных контактов.
  • Низкая стоимость в сравнении с электрическими машинами других типов.
  • Высокая ремонтопригодность всех главных узлов и рабочих элементов.
  • Использование напряжения сети 380 В без дополнительных регуляторов или фильтров.
  • Монтаж двигателя осуществляется на лапах или фланцах, поэтому происходит в минимально короткий срок.

Электрические машины общепромышленного исполнения находят применение в сферах деятельности, где нет необходимости в высоких эксплуатационных параметрах: вентиляционные системы, насосные станции, станочное оборудование, компрессорные установки и др. Эксплуатация общепромышленных электродвигателей осуществляется в двух основных режимах: генераторный и двигательный. При этом в генераторном режиме электрические двигатели являются источником электроэнергии за счет преобразования механической энергии вращения вала. В двигательном режиме привод общепромышленного исполнения потребляет электроэнергию и превращает её в механическую энергию вращения вала.

Электрические двигатели с электромагнитным тормозом

Электрический привод с электромагнитным тормозом предназначен для эксплуатации в повторно-кратковременном или кратковременном режиме. Он разработан специально для механизмов, которые требуют форсированной остановки в строго регламентированное время. К таким механизмам относят: электрические тали, автоматизированные складские системы, обрабатывающие станки и др. Тормозной механизм, как правило, располагают со стороны противоположной валу двигателя. Он обеспечивает быстрое торможение электрического привода при отключении питания, а при повторной подаче напряжения растормаживает его.

Электрические машины со встроенным электромагнитным тормозом работают по следующему принципу:

  1. Электромагнитную катушку тормоза подключают последовательно к одной из фазных обмоток электродвигателя.
  2. Катушка получает постоянное напряжение посредством выпрямляющего устройства, которое располагают возле коробки с выводами или переменное напряжение непосредственно с обмотки электродвигателя.
  3. При отсутствии фазного напряжения катушка обесточивается, и якорь прочно зажимает блокировочный механизм.
  4. После восстановления электрического питания катушка подтягивает якорь, что позволяет валу двигателя свободно перемещаться.

В зависимости от способа монтажа электромоторы со встроенным электромагнитным тормозом изготавливают в следующих исполнениях:

  • С горизонтальным валом.
  • С вертикальным валом.

Благодаря своим преимуществам по времени остановки вала электродвигателя, этот тип электропривода обеспечивает надежную и безопасную эксплуатацию устройств с высокими требованиями к позиционированию или аварийной остановке.

Источник: Технический отдел ЗАО «КранЭлектроМаш»

Как правильно подобрать электродвигатель

Электродвигатель – механизм, преобразующий энергию электрического тока в кинетическую энергию. Современное производство и быт сложно представить без машин с электроприводом. Они используются в насосном оборудовании, системах вентиляции и кондиционирования, в электротранспорте, промышленных станках различных типов и т.д.

При выборе электродвигателя необходимо руководствоваться несколькими основными критериями:

  • вид электрического тока, питающего оборудование;
  • мощность электродвигателя;
  • режим работы;
  • климатические условия и другие внешние факторы.

Типы двигателей

Электродвигатели постоянного и переменного тока

В зависимости от используемого электрического тока двигатели делятся на две группы:

  • приводы постоянного тока;
  • приводы переменного тока.

Электродвигатели постоянного тока сегодня применяются не так часто, как раньше. Их практически вытеснили асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором.

Главный недостаток электродвигателей постоянного тока – возможность эксплуатации исключительно при наличии источника постоянного тока или преобразователя переменного напряжения в постоянный ток. В современном промышленном производстве обеспечение данного условия требует дополнительных финансовых затрат.

Тем не менее, при существенных недостатках этот тип двигателей отличается высоким пусковым моментом и стабильной работой в условиях больших перегрузок. Приводы данного типа чаще всего применяются в металлургии и станкостроении, устанавливаются на электротранспорт.

Принцип работы электродвигателей переменного тока построен на электромагнитной индукции, возникающей в процессе движения проводящей среды в магнитном поле. Для создания магнитного поля используются обмотки, обтекаемые токами, либо постоянные магниты.

Электродвигатели переменного тока подразделяются на синхронные и асинхронные. У каждой подгруппы есть свои конструктивные и эксплуатационные особенности.

Синхронные электродвигатели

Синхронные двигатели – оптимальное решение для оборудования с постоянной скоростью работы: генераторов постоянного тока, компрессоров, насосов и др.

Технические характеристики синхронных электродвигателей разных моделей отличаются. Скорость вращения колеблется в диапазоне от 125 до 1000 оборотов/мин, мощность может достигать 10 тысяч кВт.

В конструкции приводов предусмотрена короткозамкнутая обмотка на роторе. Ее наличие позволяет осуществлять асинхронный пуск двигателя. К преимуществам оборудования данного типа относятся высокий КПД и небольшие габариты. Эксплуатация синхронных электродвигателей позволяет сократить потери электричества в сети до минимума.

Асинхронные электродвигатели

Асинхронные электродвигатели переменного тока получили наибольшее распространение в промышленном производстве. Особенностью данных приводов является более высокая частота вращения магнитного поля по сравнению со скоростью вращения ротора.

В современных двигателях для изготовления ротора используется алюминий. Легкий вес этого материала позволяет уменьшить массу электродвигателя, сократить себестоимость его производства.

Читать еще:  Прозрачная жидкая резина

КПД асинхронного двигателя падает почти вдвое при эксплуатации в режиме низких нагрузок – до 30-50 процентов от номинального показателя. Еще один недостаток таких электроприводов состоит в том, что параметры пускового тока почти втрое превышают рабочие показатели. Для уменьшения пускового тока асинхронного двигателя используются частотные преобразователи или устройства плавного пуска.

Асинхронные электродвигатели удовлетворяют требованиям разных промышленных применений:

  • Для лифтов и другого оборудования, требующего ступенчатого изменения скорости, выпускаются многоскоростные асинхронные приводы.
  • При эксплуатации лебедок и металлообрабатывающих станков используются электродвигатели с электромагнитной тормозной системой. Это обусловлено необходимостью остановки привода и фиксации вала при перебоях напряжения или его исчезновения.
  • В процессах с пульсирующей нагрузкой или при повторно-кратковременных режимах могут использоваться асинхронные электродвигатели с повышенными параметрами скольжения.

Вентильные электродвигатели

Группа вентильных электродвигателей включает в себя приводы, в которых регулирование режима эксплуатации осуществляется посредством вентильных преобразователей.

К преимуществам данного оборудования относятся:

  • Высокий эксплуатационный ресурс.
  • Простота обслуживания за счет бесконтактного управления.
  • Высокая перегрузочная способность, которая в пять раз превышает пусковой момент.
  • Широкий диапазон регулирования частоты вращения, который почти вдвое выше диапазона асинхронных электродвигателей.
  • Высокий КПД при любой нагрузке – более 90 процентов.
  • Небольшие габариты.
  • Быстрая окупаемость.

Мощность электродвигателя

В режиме постоянной или незначительно изменяющейся нагрузки работает большое количество механизмов: вентиляторы, компрессоры, насосы, другая техника. При выборе электродвигателя необходимо ориентироваться на потребляемую оборудованием мощность.

Определить мощность можно расчетным путем, используя формулы и коэффициенты, приведенные ниже.

Мощность на валу электродвигателя определяется по следующей формуле:

где:
Рм – потребляемая механизмом мощность;
ηп – КПД передачи.

Номинальную мощность электродвигателя желательно выбирать больше расчетного значения.

Формула расчета мощности электродвигателя для насоса

где:
K3 – коэффициента запаса, он равен 1,1-1,3;
g –ускорение свободного падения;
Q – производительность насоса;
H – высота подъема (расчетная);
Y – плотность перекачиваемой насосом жидкости;
ηнас – КПД насоса;
ηп – КПД передачи.

Давление насоса рассчитывается по формуле:

Формула расчета мощности электродвигателя для компрессора

Мощность поршневого компрессора легко рассчитать по следующей формуле:

где:
Q – производительность компрессора;
ηk – индикаторный КПД поршневого компрессора (0,6-0,8);
ηп – КПД передачи (0,9-0,95);
K3 – коэффициент запаса (1,05 -1,15).

Значение A можно рассчитать по формуле:

или взять из таблицы

p2, 10 5 Па 3 4 5 6 7 8 9 10
A, 10 -3 Дж/м³ 132 164 190 213 230 245 260 272

Формула расчета мощности электродвигателя для вентиляторов

где:
K3 – коэффициент запаса. Его значения зависят от мощности двигателя:

  • до 1 кВт – коэффициент 2;
  • от 1 до 2 кВт – коэффициент 1,5;
  • 5 и более кВт – коэффициент 1,1-1,2.

Q – производительность вентилятора;
H – давление на выходе;
ηв – КПД вентилятора;
ηп – КПД передачи.

Приведенная формула используется для расчета мощности осевых и центробежных вентиляторов. КПД центробежных моделей равен 0,4-0,7, а осевых вентиляторов – 0,5-0,85.

Остальные технические характеристики, необходимые для расчета мощности двигателя, можно найти в каталогах для каждого типа механизмов.

ВАЖНО! При выборе электродвигателя запас мощности должен быть, но небольшой. При значительном запасе мощности снижается КПД привода. В электродвигателях переменного тока это приводит еще и к снижению коэффициента мощности.

Пусковой ток электродвигателя

Зная тип и номинальную мощность электродвигателя, можно рассчитать номинальный ток.

Номинальный ток электродвигателей постоянного тока

Номинальный ток трехфазных электродвигателей переменного тока

где:
PH – номинальная мощность электродвигателя;
UH — номинальное напряжение электродвигателя,
ηH — КПД электродвигателя;
cosfH — коэффициент мощности электродвигателя.

Номинальные значения мощности, напряжения и КПД можно найти в технической документации на конкретную модель электродвигателя.

Зная значение номинального тока, можно рассчитать пусковой ток.

Формула расчета пускового тока электродвигателей

где:
IH – номинальное значение тока;
Кп – кратность постоянного тока к номинальному значению.

Пусковой ток необходимо рассчитывать для каждого двигателя в цепи. Зная эту величину, легче подобрать тип автоматического выключателя для защиты всей цепи.

Режимы работы электродвигателей

Режим работы определяет нагрузку на электродвигатель. В некоторых случаях она остается практически неизменной, в других может изменяться. Характер предполагаемой нагрузки обязательно учитывается при выборе двигателя. Действующими стандартами предусмотрены следующие режимы эксплуатации:

Режим S1 (продолжительный). При таком режиме эксплуатации нагрузка остается постоянной в течение всего времени, пока температура электродвигателя не достигнет необходимого значения. Мощность привода рассчитывается по формулам, приведенным выше.

Режим S2 (кратковременный). При эксплуатации в этом режиме температура двигателя в период его включения не достигает установившегося значения. За время отключения электродвигатель охлаждается до температуры окружающей среды. При кратковременном режиме эксплуатации необходимо проверять перегрузочную способность электропривода.

Режим S3 (периодически-кратковременный). Электродвигатель работает с периодическими отключениями. В периоды включения и отключения его температура не успевает достигнуть заданного значения или охладиться до температуры окружающей среды. При расчете мощности двигателя обязательно учитывается продолжительность пауз и потерь в переходные периоды. При выборе электродвигателя важным параметром является допустимое количество включений за единицу времени.

Режимы S4 (периодически-кратковременный, с частыми пусками) и S5 (периодически-кратковременный с электрическим торможением). В обоих случаях работа двигателя рассматривается по тем же параметрам, что и в режиме эксплуатации S3.

Режим S6 (периодически-непрерывный с кратковременной нагрузкой). Работа электродвигателя в данном режиме предусматривает эксплуатацию под нагрузкой, чередующуюся с холостым ходом.

Режим S7 (периодически-непрерывный с электрическим торможением)

Режим S8 (периодически-непрерывный с одновременным изменением нагрузки и частоты вращения)

Режим S9 (режим с непериодическим изменением нагрузки и частоты вращения)

Большинство моделей современных электроприводов, эксплуатируемых продолжительное время, адаптированы к изменяющемуся уровню нагрузки.

Климатические исполнения электродвигателей

При выборе электродвигателя учитываются не только его технические характеристики, но и условия окружающей среды, в которых он будет эксплуатироваться.

Современные электроприводы выпускаются в разных климатических исполнениях. Категории маркируются соответствующими буквами и цифрами:

  • У – модели для эксплуатации в умеренном климате;
  • ХЛ – электродвигатели, адаптированные к холодному климату;
  • ТС – исполнения для сухого тропического климата;
  • ТВ – исполнения для влажного тропического климата;
  • Т – универсальные исполнения для тропического климата;
  • О – электродвигатели для эксплуатации на суше;
  • М – двигатели для работы в морском климате (холодном и умеренном);
  • В – модели, которые могут использоваться в любых зонах на суше и на море.

Цифры в номенклатуре модели указывают на тип ее размещения:

  • 1 – возможность эксплуатации на открытых площадках;
  • 2 – установка в помещениях со свободным доступом воздуха;
  • 3 – эксплуатация в закрытых цехах и помещениях;
  • 4 – использование в производственных и других помещениях с возможностью регулирования климатических условий (наличие вентиляции, отопления);
  • 5 – исполнения, разработанные для эксплуатации в зонах повышенной влажности, с высоким образованием конденсата.

Энергоэффективность

Рациональное потребление энергии при сохраняющейся высокой мощности сокращает текущие производственные затраты при одновременном увеличении производительности электродвигателя. Поэтому при выборе привода обязательно учитывается класс энергоэффективности.

В технической документации и каталогах обязательно указывается класс энергоэффективности двигателя. Он зависит от показателя КПД.

Проводимые в тестовом и рабочем режимах экспериментальные исследования показывают, что электродвигатель мощностью 55 кВт высокого класса энергоэффективности сокращает потребление электроэнергии на 8-10 тысяч кВт ежегодно.

Типы автомобильных двигателей и их параметры

В автомобилестроении применяются четырехтактные моторы:

4. Выпуск.
Но существуют и двухтактные версии двигателей внутреннего сгорания, но в современном мире, они имеют ограниченное применение.

В данной статье будут рассмотрены только моторы, устанавливающиеся на автомобили.

Разновидности двигателей по использующемуся топливу

Бензиновые моторы, как понятно из названия используют в качестве топлива для работы — бензин с различным октановым числом, и имеют систему принудительного поджига топливной смеси при помощи электрической искры.

Могут разделяться по типу впуска на карбюраторные и инжекторные. Карбюраторные моторы уже пропадают из производства из-за сложности в точной настройке, высокого потребления бензина, неэффективности смешивания топливной смеси и несоответствия современным жестким экологическим требованиям. В таких моторах, смешивание горючей смеси начинается в камерах карбюратора и заканчивается по пути во впускном коллекторе.

Инжекторные агрегаты развиваются большими темпами, и система впрыска топлива улучшается с каждым поколением. Первые инжектора имели «моновпрыск» с единственной форсункой. По сути, это была модернизация карбюраторных моторов. Со временем, на большинстве агрегатов, начали использоваться системы с отдельными форсунками на каждый цилиндр. Использование форсунок в системе впуска, позволило точнее контролировать пропорции топлива и воздуха в разных режимах работы агрегата, снизить расход топлива, увеличить качество топливной смеси, увеличить мощность и экологичность силовых агрегатов.

Современные форсунки, устанавливающиеся на силовые агрегаты с системой непосредственного впрыска топлива в цилиндры, способны производить несколько отдельных впрысков топлива за один такт. Это позволяет еще улучшить качество топливной смеси и добиваться максимальной отдачи энергии от используемого количества бензина. То есть, еще больше увеличилась экономия и производительность моторов.

Дизельные агрегаты — используют принцип воспламенения смеси дизельного топлива и воздуха при нагреве от сильного сжатия. При этом, в дизельных агрегатах не используются системы принудительного поджига. Данные моторы имеют ряд преимуществ перед бензиновыми, в первую очередь — это экономность топлива (до 20%), при сравнительной мощности. Топливо меньше расходуется из-за большей степени сжатия в цилиндрах, что улучшает характеристики горения и отдачи энергии топливной смеси, а следовательно, и топлива необходимо меньшее количество для достижения таких же результатов. Кроме этого, дизельные агрегаты не используют дроссельные заслонки, что улучшает поступление воздуха в силовой агрегат, что еще уменьшает расход топлива. Дизеля развивают больший крутящий момент, и на более низких оборотах коленчатого вала.

Не обошлось без недостатков. Из-за увеличенной нагрузки на стенки цилиндров, конструкторам пришлось использовать более надежные материалы, и увеличивать размеры конструкции (увеличение веса и удорожание производства). Кроме этого, работа дизельного силового агрегата — громкая из-за особенностей воспламенения топлива. А увеличенная масса деталей не позволяет мотору развивать высокие обороты с такой же скоростью, как и бензиновые, и максимальное значение оборотов коленчатого вала — ниже, чем у бензиновых агрегатов.

Разновидность ДВС по конструкции

Гибридный силовой агрегат

Преимущества комбинирования выражаются в способности совмещать энергию двух агрегатов при разгоне, или использование каждого типа двигателя по отдельности, в зависимости от необходимости. К примеру, при движении в городской пробке — может работать только электродвигатель, экономя дизельное топливо. При движении по загородным дорогам, работает ДВС, как более выносливый, мощный и с большим запасом хода агрегат.

При этом, специальная батарея для электромоторов, способна подзарядиться от генератора, или используя систему рекуперации при торможении, что позволяет экономить не только топливо, но и электричество, необходимое для зарядки батареи.

Роторно-поршневой мотор

Благодаря такой конструкции, двигатель быстро набирает обороты, что увеличивает динамические характеристики автомобиля. Но с развитием классической конструкции ДВС, двигателя Ванкеля начали терять свою актуальность из-за конструктивных ограничений. Принцип движения поршня не позволяет добиться большой степени сжатия топливной смеси, что исключает использование дизельного топлива. А малый ресурс, сложность обслуживания и ремонта, а также — слабые экологические показатели не позволяют автопроизводителям развивать данное направление.

Разновидности силовых агрегатов по компоновке

Из-за необходимости уменьшения веса и габаритов, а также, размещения большего числа поршней в одном агрегате привело к появлению разновидностей моторов по компоновке.

Рядные моторы

Рядный двигатель — это самый классический вариант силового агрегата. В котором все поршни и цилиндры располагаются в один ряд. При этом, современные моторы с рядной компоновкой вмещают в себе не более шести цилиндров. Но именно шестицилиндровые рядные двигатели, имеют наилучшие показатели по уравновешиванию вибрации при работе. Единственный минус — это значительная длина мотора, относительно других компоновок.

V-образные моторы

Данные моторы появились в следствии желания конструкторов уменьшить габариты двигателей, и необходимости разместить более шести поршней в одном блоке. В данных моторах, цилиндры находятся в разных плоскостях. Визуально, расположение цилиндров образует букву «V», откуда и пошло название. Угол между двумя рядами называется углом развала, и варьируется в широком диапазоне, разделяя данный тип моторов на подгруппы.

Оппозитные моторы

Оппозитные двигателя, получили максимальный угол развала в 180 градусов. Что позволило конструкторам снизить высоту агрегата до минимальных размеров, и распределить нагрузку на коленчатый вал, увеличивая его ресурс.

VR моторы

Это комбинация свойств рядных и V-образных агрегатов. Угол развала в таких двигателях достигает 15 градусов, что позволяет использовать одну головку блока цилиндров с единым механизмом газораспределения.

W-образные моторы

Одни из самых мощных и «экстремальных» конструкций ДВС. Могут иметь три ряда цилиндров с большим углом развала, или два совмещенных VR блока. На сегодняшний день, распространение получили моторы на восемь и двенадцать цилиндров, но конструкция позволяет использовать и большее количество цилиндров.

Характеристики двигателя внутреннего сгорания

Просмотрев множество информации про различные автомобили, любой интересующийся человек, увидит определенные основные параметры мотора:

• Мощность силового агрегата, измеряющуюся в л.с. (или кВт*ч);

• Максимальный крутящий момент развиваемый силовым агрегатом, измеряющийся в Н/м;

Большинство автолюбителей, разделяют силовые агрегаты, только по мощности. Но данное разделение не совсем верное. Безусловно, агрегат в 200 «лошадей», предпочтительнее двигателя в 100 «лошадей» на тяжелом кроссовере. А для легкого городского хэтчбека, хватит и 100 сильного мотора. Но есть некоторые нюансы.

Читать еще:  Почему машина инжектор плохо заводится на холодную

Максимальная мощность, указанная в технической документации, достигается при определенных оборотах коленвала. Но используя автомобиль в городских условиях, водитель редко раскручивает мотор выше 2 500 оборотов в минуту. Поэтому, большее время эксплуатации машины, задействована только часть потенциальной мощности.

Но, часто, бывают случаи на дороге. Когда необходимо резко увеличить скорость для обгона, или для ухода от аварийной ситуации. Именно максимальный крутящий момент влияет на способность агрегата быстро набрать требуемые обороты и мощность. Если сказать проще, крутящий момент влияет на динамику автомобиля.

Стоит отметить небольшую разницу между бензиновыми и дизельными моторами. Двигатель работающий на бензине — выдает максимальный крутящий момент при оборотах коленчатого вала от 3 500 до 6 000 в минуту, а дизельные моторы могут достигать максимальных параметров при более низких оборотах. Поэтому, многим кажется. Что дизельные агрегаты мощнее и лучше «тянут». Но, большинство самых мощных агрегатов используют бензиновое топливо, так как они способны развить большее число оборотов в минуту.

А для подробного понимания термина крутящий момент, следует посмотреть на единицы его измерения: Ньютоны умноженные на метры. Другими словами, крутящий момент определяет силу, с которой поршень давит на коленчатый вал, а тот в свою очередь передает мощность на коробку передач, и в конечном итоге — на колеса.

Также, можно упомянуть про мощную технику, у которой максимальный крутящий момент может достигаться при оборотах в 1 500 в минуту. В основном — это трактора, мощные самосвалы, и некоторые дизельные вездеходы. Естественно, таким машинам нет необходимости раскручивать мотор до максимальных значений оборотов.

Основываясь на приведенной информации, можно сделать вывод, что крутящий момент зависит от объема силового агрегата, его габаритов, размеров деталей и их веса. Чем тяжелее все эти элементы, тем более преобладает крутящий момент на низких оборотах. Дизельные агрегаты имеют больший крутящий момент и меньшие обороты коленчатого вала (большая инертность тяжелого коленвала и других элементов не позволяют развивать больших оборотов).

Мощность автомобильного двигателя

Стоит признать, что мощность и крутящий момент — это взаимосвязанные параметры, зависящие друг от друга. Мощность — это определенное количество работы, произведенная мотором за время. В свою очередь, работа мотора — это крутящий момент. Поэтому, мощность характеризуется как количество крутящего момента за единицу времени.

Существует известная формула, характеризующая отношение мощности и крутящего момента:

Мощность = крутящий момент * обороты в минуту / 9549

В итоге, получим значение мощности в киловаттах. Но естественно, просматривая характеристики автомобилей, нам привычнее видеть показатели в «л.с.». Для перевода киловатт в л.с. необходимо умножить получившееся значение на 1,36.

ВЫБОР ДВИГАТЕЛЕЙ ПО КОНСТРУКТИВНОМУ ИСПОЛНЕНИЮ

При выборе конструктивного исполнения двигателя прежде всего необходимо учиты­вать условия его эксплуатации, под кото­рыми следует понимать воздействия клима­тических факторов, состав окружающей среды в части содержания коррозионно-активных элементов, взрыво- и пожароопасных сме­сей: и т. п.

Таблица 5.1. Характеристика климатических исполнений электрических машин

Примечание. Изделия исполнений У, УХЛ и Т предназначены для эксплуатации на су­ше, реках и озерах; исполнений М и ОМ —в райо­нах с морским климатом.

Электрические машины предназначаются для эксплуатации в одном или нескольких микроклиматических районах и изготавли­ваются в следующих климатических испол­нениях: У, УХЛ, Т, М, ОМ (ГОСТ 15543-70). Характеристика климатических исполнений устанавливается ГОСТ 15150-69 (табл. 5.1). Кроме того, в зависимости от места размеще­ния при эксплуатации в воздушной среде на высотах до 4300 м электрические ма­шины, равно как и другие изделия, изготав­ливают по категориям размещения (табл. 5.2).

Таблица 5.2. Категории размещения оборудования

Нормальные значения основных клима­тических факторов внешней среды при экс­плуатации электрических машин на высоте до 1000 м приведены в табл. 5.3 и 5.4. При эксплуатации электроприводов на открытом воздухе (категория 1) регламентируется также интенсивность дождя: для исполнений У, УХЛ — 3 мм/мин; Т, М и ОМ — 5 мм/мин. Электрические машины исполнений У, УХЛ, Т предназначаются, как правило, для экс­плуатации в атмосфере типов I и II, а испол­нений М, ОМ — в атмосфере типа III (табл. 5.5).

Таблица 5.3. Нормальные значения климатических факторов при эксплуатации

Электрические машины выпускаются в за­щитных оболочках, обеспечивающих защиту обслуживающего персонала, а также самой машины от попадания в нее посторонних предметов. Для обозначения степени защиты применяются латинские буквы IP и следую­щие за ними две цифры (ГОСТ 14254-80). Первая цифра обозначает степень защиты персонала от соприкосновения с находящи­мися под напряжением частями или при­ближения к ним и от соприкосновения с движущимися частями, расположенными внутри оболочки, а также степень защиты машины от попадания внутрь нее твердых посторонних тел. Значения и расшифровка первых цифр приведены в табл. 5.6. Вторая цифра обозначает степень защиты от попада­ния воды (табл. 5.7). Исполнения электриче­ских машин по степеням защиты приведены в табл. 5.8 (ГОСТ 1794-72).

Таблица 5.4. Нормальные значения влажности при эксплуатации электрических машин

Примечание. В таблице приведены сред­немесячные значения относительной влажности в наиболее теплый и влажный период и продолжи­тельность ее воздействия.

Таблица5.5. Типы среды окружающей среды электрические машины

Таблица 5.6. Степень защиты электрических машин

Таблица5.7. Степень защиты электрических машин от попадания воды

Таблица 5.8. Исполнения электрических машин по степеням защиты

Электродвигатели, устанавливаемые в по­мещениях с нормальной средой, как правило, должны иметь исполнение IP00 или IP20. При установке электродвигателей на откры­том воздухе они должны иметь исполнение не ниже IP44. В случае эксплуатации элек­тродвигателей в помещениях, где могут иметь место химически активные пары или газы, возможно оседание на обмотках пыли и других веществ, нарушающих естественное охлаждение, исполнение должно быть не ме­нее 1Р44 или необходимо продуваемое испол­нение с подводом чистого воздуха. Корпус продуваемого электродвигателя, воздуховоды, все сопряжения и стыки должны быть тща­тельно уплотнены для предотвращения при­соса воздуха в систему вентиляции. При продуваемом исполнении электродвигателя рекомендуется предусматривать задвижки для предотвращения всасывания окружающего воздуха при остановке электропривода [5.2].

Электродвигатели, устанавливаемые в сы­рых или особо сырых местах, должны иметь исполнение не менее 1Р43 и изоляцию, рас­считанную на действие сырости и пыли (со специальной обмазкой, влагостойкую и т. д.).

Особое внимание следует обращать на выбор исполнения двигателей для установок, размещаемых в пожароопасных и взрыво­опасных зонах [5.3].

Таблица 5.9. Классификация пожароопасных зон

Пожароопасной зоной называется про­странство внутри и вне помещений, в преде­лах которого постоянно или периодически обращаются горючие (сгораемые) вещества и в котором они могут находиться при нор­мальном технологическом процессе или при его нарушениях. Классификация пожаро­опасных зон приведена в табл. 5.9. В пожаро­опасных зонах любого класса могут при­меняться электрические машины с классами напряжения до 10 кВ при условии, что их оболочки имеют степень защиты не менее IP44. Лишь в зонах класса П- IIв случае использования искрящих машин или с искрящими по условиям работы частями степень защиты оболочки должна быть IP54. В пожароопасных зонах любого класса могут применяться электрические машины, продуваемые чистым воздухом по замкнутому и разомкнутому циклам. В последнем случае выброс отра­ботанного воздуха в пожароопасную зону не допускается.

Взрывоопасной зоной является помещение или ограниченное пространство в помеще­нии или наружной установке, в котором имеются или могут образоваться взрывоопас­ные смеси. Под последними понимаются смеси с воздухом горючих газов, паров легковос­пламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), горючих пыли или волокон с нижним концентрацион­ным пределом воспламенения не более 65 г/м э при переходе их во взвешенное состояние, которые при определенной концентрации способны взорваться при возникновении источника инициирования взрыва. Классифи­кация взрывоопасных зон приведена в табл. 5.10.

Для эксплуатации во взрывоопасных зонах следует применять специальное взрывозащищенное оборудование, выпускаемое промышленностью в соответствии с ПИВРЗ [5.4]. Установлены следующие уровни взрывозащиты электрооборудования: «электрообо­рудование повышенной надежности против взрыва» — взрывозащищенное электрообору­дование, в котором взрывозащита обеспечи­вается только в признанном нормальном режиме работы, знак уровня — 2; «взрывобезопасное электрооборудование» — взрыво­защищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается как при нор­мальном режиме работы, так и при признан­ных вероятных повреждениях, определяемых условиями эксплуатации, кроме поврежде­ния средств взрывозащиты, знак уровня — 1; «особовзрывобезопасное электрооборудова­ние» — взрывозащищенное электрооборудо­вание, в котором по отношению к взрывоопасному электрооборудованию приняты допол­нительные средства взрывозащиты, знак уро­вня — 0.

Т а б л и ц а 5.10. Классификация взрывоопасных зон

1 Эти зоны не относятся к взрывоопасным, если работа с горючими газами и ЛВЖ произво­дится в вытяжных шкафах или под вытяжными зонтами.

Взрывозащищенное оборудование может иметь следующие виды взрывозащиты: взрывонепроницаемая оболочка (обозначение d), заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом (р), искробезопасная электрическая цепь (i), квар­цевое заполнение оболочки с токоведущиvи частями (q), масляное заполнение оболочки с токоведущими частями (о), специальный вид взрывозащиты (s), защита вида «е» (е).

В зависимости от области применения взрывозащищенное оборудование подразделя­ется на две группы:

I. Рудничное, предназначенное для под­ земных выработок шахт и рудников.

II. Для внутренней и наружной уста­новки (кроме рудничного). Электрооборудова­ние группы II, имеющее виды взрывозащиты d и i, подразделяется на три подгруппы —IIА, IIB, ПС, соответствующие категориям взрывоопасных смесей. В зависимости от предельной температуры — наибольшей температуры поверхностей взрывозащищенного электрооборудования, безопасной в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды, — электрооборудование группы II подразделяется на шесть температурных клас­сов (Т1 — 450 °С; Т2 — 300 °С; ТЗ — 200 °С; Т4 — 135° С; Т5 — 100 °С; Т6 — 85 °С), со­ответствующих группам взрывоопасных сме­сей.

Во взрывоопасных зонах любого класса могут применяться электрические машины с классом напряжения до 10 кВ при условии, что уровень их взрывозащиты или степень защиты оболочки по ГОСТ 17494-72 соответ­ствуют табл. 5.11 или являются более высо­кими.

Таблица 5.11. Уровень защиты электрических машин, работающих

во взрывоопасных зонах

Для механизмов, установленных во взры­воопасных зонах классов B-I, В-Ia и В-П,

допускается применение электродвигателей без средств взрывозащиты при условии, что электродвигатели должны устанавливаться вне взрывоопасных зон в помещениях, отде­ленных несгораемой стеной без проемов и несгораемым перекрытием (покрытием). При этом привод механизма осуществляется валом, пропущенным через стену с устроен­ным в ней сальниковым уплотнением.

При установке электродвигателей с ви­дом взрывозащиты «р» должна быть выпол­нена система вентиляции и контроля избы­точного давления температуры и других параметров. Схемы управления электропри­водами в этом случае должны иметь также защитную блокировку, позволяющую осуще­ствить включение двигателя только после того, как через него продут воздух (или защитный газ) объемом не менее пятикрат­ного объема корпуса (оболочки) машины. Дверцы и крышки кожухов электрообору­дования должны быть снабжены блокиров­кой, препятствующей их открыванию при включенном двигателе.

Во взрывоопасных зонах классов В-П и В-Па рекомендуется применять электро­оборудование, предназначенное для взрыво­опасных зон со смесями горючих пылей или волокон с воздухом. При отсутствии такого оборудования допускается во взрыво­опасных зонах класса В-П применять взрывозащищенное электрооборудование, пред­назначенное для работы в средах с взрыво­опасными смесями газов и паров с воздухом, а в зонах класса В-Па — электрооборудова­ние общего назначения (без взрывозащиты), но имеющее соответствующую защиту обо­лочки от проникновения пыли.

При выборе электродвигателей немало-важным этапом является выбор конструктивного исполнения по способу монтажа, под которым понимается исполнение составных частей электрической машины относительно элементов крепления (подшипников и конца вала). Способ монтажа определяет простран­ственное положение машины на месте уста­новки, способ ее крепления и сочленения с механизмом.

” Для обозначения конструктивного испол­нения по способу монтажа применяются латинские буквы IM и следующие за ними четыре цифры (ГОСТ 2479-79). Первая цифра обозначает группу конструктивного испол­нения (табл. 5.12); вторая и третья вместе обозначают способ монтажа, четвертая — исполнение конца вала (табл. 5.13).

Таблица 5.12. Конструктивное исполнение электрических машин по способу монтажа

Таблица 5.13. Использование конца вала электрических машин

‘Сторона D (сторона привода) — приводная сторона вала двигателя; для машин с двумя КБ неравного диаметра — сторона с КB большего диаметра.

1 Сторона N — сторона вала, противоположная стороне D.

Вторая цифра в обозначении соответ­ствует сочетанию наличия лап, фланцев, числа подшипников щитов, взаимному рас­положению двигателя и редуктора и т. д. Например, для группы конструктивного ис­полнения IM1 вторая цифра соответствует следующим условным обозначениям:

0 — машины на лапах с двумя подшипниковыми щитами (ПЩ);

1 — машины на приподнятых лапах с двумя ПЩ;

2— машины на лапах с одним ПЩ;

3— машины на приподнятых лапах с одним ПЩ;

6— машины на лапах с двумя ПЩ; с редуктором, конец вала редуктора парал­лелен оси вращения машины;

7— то же, что и 6, но конец вала редуктора перпендикулярен оси вращения машины.

Третья цифра соответствует условному обозначению направления конца вала и спо­собу монтажа (группы IM1 — IМ4, IМ9), наличию или отсутствию вала или рото­ра (IM5), наличию или отсутствию фунда­ментной плиты (IМ6, IM7), расположению направляющего подшипника (IM8).

Рис. 5.2. Примеры условных графических обозна­чений конструктивного исполнения двигателей по способу монтажа.

В качестве примера на рис. 5.2 приведены условные графические обозначения конструк­тивных исполнений IM1001 (а), IM1133 (б) и IM7211 (в).

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector