6. Конструктивное исполнение и условные обозначения электродвигателей
Выпускаемые отечественной электропромышленностью электродвигатели переменного и постоянного тока имеют различное конструктивное исполнение, которое определяется в основном способом защиты электродвигателя от воздействия окружающей среды (защиты от воздействия пыли, грязи, влаги, кислот и щелочей, взрывоопасных газов, высокой температуры и т.п.) и характером сочленения электродвигателя с рабочей машиной (род монтажа).
В
общем объеме установленных и выпускаемых
в стране злектродвигателей 95 % составляют
асинхронные электродвигатели серий А2
и 4А, имеющие высокие технико-экономические
показатели, простую конструкцию и
удобные в эксплуатации. Двигатели серии
А2 выпускались с 1952 года, с 1972 года начали
выпуск новой серии 4А, имеющей
технико-экономические показатели на
уровне мировых стандартов. Ежегодно их
выпуск нарастает. Так если в 1975 г. их
было выпущено 1,5 миллиона, то в 1979 году
было выпущено 5,3 миллиона, а с 1981 г. будут
выпускаться асинхронные двигатели
только серии 4А. По сравнению с двигателями
серии А2 в новой серии достигнуты:
уменьшение массы двигателей на 15
18%
экономия обмоточной меди и электротехнической
стали на 20
25%
уменьшение высоты оси вращения, большие
пусковые моменты и меньше уровни шума
и вибрации.
В серии 4А расширена шкала мощности до 31 ступени ( против 18 ступеней в серии А2 ) от 0,12 до 400 кВт по ряду предпочтительных чисел R40 при напряжениях 220, 380 и 660 В.
На мощности более 400 кВт выпускаются асинхронные высоковольтные двигатели с напряжением 6000 В или 10000 В серии АК2, АКЗ мощностью от 200 до 1000 кВт.
Электродвигатели постоянного тока выпускаются на напряжения 110,220,440,600 и 760 В и мощностью от 0,12 до 1000 кВт. Наиболее распространенной серией двигателей постоянного тока является серия АП мощностью до 200 кВт.
Условные обозначения электродвигателей составляют но различным признакам в следующем порядке: I) Порядковый номер серии или порядковые исполнения после модернизации; 2) вид электродвигателя; 3) исполнение по степени защиты, способу охлаждения; 4) материал станины и подшипниковых щитов, а также встраиваемое исполнение; 5) электрическая модификация или специальное исполнение; 6) высота оси вращения или внешний диаметр сердечника статора или якоря;7) установочный размер по длине корпуса, длина сердечника статор или якоря;8) число пар полюсов или щеток; 9) специальное исполнение по конструкции; 10) климатическое исполнение и категория размещения.
В стандарте электротехнической промышленности ОСТ160.684.012-72 «Машины электрические вращающиеся, условные обозначения серий и типов» каждой позиции условного обозначения соответствует таблица, содержащая перечень буквенных и цифровых обозначений.
Для асинхронных электродвигателей и двигателей постоянного тока исполнение по степени защиты, способу охлаждения, способу монтажа и соединения с рабочей машиной, защите от климатических и механических воздействий едины, поэтому они имеют аналогичные принципы построения условных обозначений.
Буквенное
обозначение исполнения по степени
защиты состоит из латинских букв IR
и двух цифр. Первая цифра характеризует
степень защиты от соприкосновения с
токоведущими или вращающими частями
машин, а также степень защиты самой
машины от попадания в неё посторонних
тел. Вторая цифра характеризует
защищенность от проникновения воды
внутрь машины. Практика показала, что
достаточно двух степеней защиты 1R23
и 7R44.
Первая характеризует защищенное
исполнение, вторая - закрытое. Защита
1R
23 исключает попадание внутрь тел
диаметром не менее 12,5 мм и защиту от
дождя, падающего под углом
Защита 1R 44 исключает попадание внутрь тел диаметром более 1 мм и водяных брызг любого направления. Способ охлаждения характеризуется двумя буквами 1С. За которыми стоит буква, и значащая хладагент. (А- воздух, Н- водород, W-вода и т.д.) Если охлаждение воздушное, то букву можно не ставить. За буквами ставятся цифры, характеризующие устройство цепи циркуляции хладагента и способ его перемещения.
Например 1С01 - защищенная а с самовентиляцией; вентилятор расположен на валу машины.
Исполнение по способу монтажа обозначается буквами LМ и цифрами. Первые две цифры характеризуют вид машины (табл. 4), третья цифра указывает на её исполнение по способу монтажа, что отражено в таблице 5 для вида МIС.
Для сокращения типоразмеров на высоте оси вращения используется три длины корпусов электродвигателей; S - малой длины; М - средней длины; L - большой длины. По мере увеличения длины растет мощность двигателя. Частота вращения асинхронных электродвигателей базируется на синхронных частотах вращения при частоте сети 50 Гц, 3000, 1500, 1000, 75О, 600, 500 об/мин, что определяется числом пар полюсов 2р соответственно
2р = 2,4,6,8,10,12.
Основной модификацией двигателей является серия для удовлетворения нужд различных отраслей народного хозяйства в районах с умеренным климатом - У. Кроме этого исполнение ГОСТ предусматривает ещё девять для районов с холодным климатом - ; тропическим влажным - ТВ; сухим тропическим - ТС; с сухим и влажным тропическим - Т; общеклиматическое исполнение-0. Выпускаются двигатели для морских судов с умеренным морским климатом - м, тропическим морским - ТМ, для неограниченных районов плавания - ОМ. Двигатели пригодные для всех климатических районов обозначаются буквой - В.
В условном обозначении типоразмера электродвигателей после буквенного обозначения климатического исполнения указывается цифрой категория мест их размещения эксплуатации. Все пять категорий; I - для работы на открытом воздухе; 2 - для работы в помещениях со свободным доступом наружного воздуха; 3 - в закрытых помещениях; 4-в помещениях с искусственно регулируемым климатом;5 - в помещениях с повышенной влажностью.
Двигатели
общего назначения должны обеспечивать
работу в районах с умеренным климатом
- исполнение У, категория размещения 3
и 4, где температура 25
10°С,
относительная влажность воздуха 45-80
%,
атмосферное давление 84-106 кПа.
Рассмотрим для примера условное обозначение асинхронного двигателя серии 4А112М4УЗ - асинхронный двигатель четвертой серии в исполнении по степени защиты 1R44, способу охлаждения 1С0141. с короткозамкнутым ротором, со стенкой и щитом из черного металла, высота оси вращения 11О мм, корпус средний длины ( М ) число полюсов 4, климатическое исполнение У, категория размещения 3. Ввиду того, что асинхронные двигатели с высотами оси вращения до 132выпускаются только со степенью защиты IR44 и способом охлаждения 1С0141 последние в паспорте не указываются. Через высоту оси вращения, длину корпуса и число пар полюсов из таблиц находим, что мощность двигателя равна о,6 кВт.
|
Таблица 4 |
|
Обозначение вида |
Характеристика вида |
|
М10 |
На лапах с двумя подшипниковыми щитами |
|
М20 |
На лапах с фланцем со стороны выступающего конца вала |
|
М30 |
Без лап |
|
|
Таблица 5 |
|
Способ монтажа для вида М10 |
Исполнение машины |
|
М100 |
Для установки в любом положении |
|
М101 |
С горизонтальным валом лапами вниз |
|
М102 |
Для крепления лапами к вертикальной поверхности, концом вала вниз |
|
М104 |
Для крепления лапами к потолку |
|
Новая Единая серия имеет основное исполнение – электродвигатели общепромышленного применения с короткозамкнутым ротором и электрические модификации: с повышенным пусковым моментом, с повышенным скольжением, многоскоростные, однофазные, высокоточные для лифтов, малошумные с фазным ротором, встраиваемые, со встроенным электромагнитным тормозом и т.д.
Выпускается также электродвигатели в специализированным исполнении по условиям климата и окружающей среды: тропическом, химостойком, влагоморозостойкие, для сельского хозяйства, фреономаслостойкие, для судов и др.
При обозначении типов модификаций в условном обозначении после указаний на степень защиты и материал степени прибавляется для электродвигателей: с повышенным пусковым моментом - буква П (например 4АП112М4УЗ), с повышенным скольжением - буква С; с фазным ротором - буква К, со встроенным электромагнитным тормозом - буква Э.
Электродвигатели специализированных исполнений имеют в обозначении дополнительную букву, например - X - для работы в химических средах, Т - для работы в условиях тропиков и т.д.
Конструкция электродвигателей исключает возможность случайного соприкосновения с токоведущими частями, они имеют коробку вводов с клеммной панелью.
Обмотки статора асинхронных электродвигателей в зависимости от напряжения сети соединяются звездой или треугольником.
Возможность изменения схемы соединения обмоток статора позволяет использовать одни и те же электродвигатели в сетях с различными номинальными напряжениями 127/220В; 220/380В; 380/660В, При низших напряжениях обмотки статора соединяются треугольником, при низших - звездой. Для возможности такого соединения на клеммную панель машины выводится шесть зажимов (рис. 22).
Рис 22 Соединение зажимов на щитке статора асинхронного электродвигателя при соединении обмоток статора звездой и треугольником.
Выводы обмоток статора гостированы и имеют следующие обозначения:
|
начала |
концы |
1 фаза…………… |
С1 |
С4 |
2 фаза…………… |
С2 |
С5 |
3 фаза…………… |
С3 |
С6 |
При напряжении 660В обмотки статора асинхронного электродвигателя соединяются звездой. При этом на щиток машины выводятся три зажима, имеющие обозначения соответственно С1, С2 и С3.
Обмотки роторов обычно соединяются звездой. В мощных электродвигателях в целях снижения напряжения на контактных кольцах иногда применяются соединение обмоток ротора треугольником. Выводы обмоток ротора имеют обозначение Р1,Р2,РЗ. Эти концы присоединяются к контактным концам ротора
Электродвигатели постоянного тока серии 2П выпускаются мощностью от 0,37 до 200 кВт климатического исполнения У, категории 4 для продолжительного режима работы S1 с номинальными частотами вращения 500,600,760,1000,1500,2000 и 3000 об/мин, '
В обозначении машин постоянного тока после обозначения серии 2П ставится буква, указывающая на исполнение двигателя в зависимости от способа защиты и охлаждения: Н - для защищенных машин с самовентиляцией; Ф - для защищенных машин с независимой вентиляцией от постороннего вентилятора; О - для закрытых машин обдуваемых от постороннего вентилятора; Б - для закрытых машин с естественным охлаждением.
В отличие от асинхронных двигателей у двигателей 2П длина сердечника статора бывает только М и L, а после длины сердечника ставится буква г, указывающая на наличие встроенного тахогенератора.
Номинальные мощности машин по ГОСТ 12139-74 установлены при номинальной частоте вращения 1600 об/мин в зависимости от высоты оси вращений и длины сердечника статора. Данные приведены в таблице 6.
Рассмотрим пример условного обозначения двигателя серии 2П защищенного исполнения с самовентиляцией (Н) с высотой оси вращения 200 мм со второй длиной сердечника статора, климатического исполнения У, категории 4.
Двигатель 2ПН200L ТУ4
То же для двигателя с тахогенератором
Двигатель 2ПН200L ТУ4
Степень защиты берется 2Р22 для машин исполнения Ф и Н и IR44 для машин исполнения 0 и E и поэтому в условием обозначении не показывается.
Если машина выполнена на частоту вращения отличную от 1500 об/мин, то в условном обозначении указывают число щеток на брикете.
Например: 2ПН315МIОУ4.
Таблица 6
Исполнение машины |
Номинальная мощность, кВт |
|
Двигателей |
Генераторов |
|
90 |
0,37 |
- |
90 |
0,55 |
- |
100 |
0,75 |
- |
100 |
1,1 |
- |
112 |
1,5 |
- |
112 |
2,2 |
- |
132 |
4,0 |
3,0 |
132 |
5,5 |
4,0 |
160 |
7,5 |
5,5 |
160 |
11,0 |
7,5 |
180 |
15,0 |
11,0 |
180 |
18,5 |
15,0 |
200 |
22,0 |
18,5 |
200 |
30,0 |
22,0 |
225 |
37,0 |
30,0 |
225 |
45,0 |
37,5 |
250 |
55,0 |
45,0 |
250 |
75,0 |
55,0 |
280 |
110,0 |
90,0 |
280 |
132,0 |
110,0 |
315,0 |
160 |
132,0 |
315,0 |
200,0 |
- |
Приложение.
Исходные данные для расчёта нагрузочных диаграмм контрольных заданий №1 и №2.
Таблица 7
Предпоследняя цифра зачётки |
М1, Н*м |
t1, c |
М2, Н*м |
t2, c |
Последняя цифра зачётки |
М3, Н*м |
t3, c |
М4, Н*м |
t4, c |
Скорость вращенияРад*с |
0 |
25 |
200 |
20 |
900 |
0 |
15 |
200 |
10 |
20 |
100 |
1 |
38 |
800 |
40 |
100 |
1 |
45 |
60 |
35 |
55 |
118 |
2 |
45 |
1200 |
50 |
80 |
2 |
55 |
600 |
40 |
10 |
120 |
3 |
100 |
1100 |
80 |
100 |
3 |
90 |
300 |
80 |
1200 |
105 |
4 |
140 |
1200 |
75 |
105 |
4 |
135 |
400 |
120 |
1500 |
75 |
5 |
310 |
1100 |
165 |
110 |
5 |
300 |
400 |
260 |
1600 |
65 |
6 |
210 |
1200 |
125 |
120 |
6 |
220 |
410 |
200 |
1500 |
117 |
7 |
770 |
1000 |
450 |
160 |
7 |
800 |
390 |
750 |
1400 |
50 |
8 |
850 |
1100 |
560 |
120 |
8 |
880 |
400 |
825 |
1300 |
62 |
9 |
820 |
1000 |
470 |
110 |
9 |
830 |
400 |
780 |
1200 |
90 |
Технические данные двигателей постоянного тока с независимым (параллельным) возбуждением.
Таблица 8
№ |
Тип двигателя |
Pн, кВт |
UН, В |
IН, А |
nН, об/мин |
G Д^2, кг*м^2 |
|
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 |
П21 П22 П31 П41 П32 П42 П31 П42 П32 П51 П31 П41 П42 П61 П51 П61 П71 П52 П62 П72 П61 П81 П62 П82 П71 П61 П82 П62 П92 П81 П101 П92 П102 П91 П112 П102 П112 П111 П111 П112 П111 П112 П140 |
0,3 0,45 0,7 1,0 1,0. 1,5 1,5 2,2 2.2 3,2 3,2 3,2 4,5 4,5 6,0 6,0 7,0 8,0 8,0 10,0 11,0 14,0 14,0 17,0 19,0 19,0 25,0 25,0 32,0 32,0 42,0 42,0 55,0 55,0 70,0 75,0 85,0 95,0 100 125 160 200 250 |
220 110 110 110 110 110 220 110 220 110 110 220 110 220 110 220 220 110 220 220 110 110 220 220 110 220 110 220 110 220 110 220 110 220 220 220 440 440 220 220 440 220 220 |
2,0 5,55 8,6 13 11,5 18,8 8,7 26.0 12,0 37,3 35,0 18,4 51,0 26,0 65,5 32,6 42,0 86,0 43,0 58,0 118 157 73,5 93,0 210 98,6 208 128 333 166 446 219 578 287 371 385 220 240 511 632 400 1000 1240 |
1000 1000 1000 750 1000 750 1500 1000 1500 1000 3000 1500 1500 750 1500 1000 750 1500 1000 750 1500 1000 1500 750" 1500 3000 1000 3000 750 1500 750 1000 750 1500 600 1000 750 1000 1000 1000 1500 1500 500 |
0,042 0,052 0,09 0,15 0,116 0,18 0,09 0,18 0,116 0,35 0,09 0,16 0,18 0,56 0,35 0,56 1,4 0,4 0,65 1,6 0,56 1,6 0,65 3,1 1,4 0,56 3,1 0,65 7,0 2,7 10,3 7,5 12,0 5,9 23,0 12,0 23,0 20,4 20,4 23,0 20,4 23,0 225 |
68,5 73,5 74,0 70,0 79,5 72,5 78,5 77,0 83,5 78,0 83,0 79,0 80,0 78,0 83,5 83,5 76,0 84,5 85,0 78,5 34,5 79,5 86,5 83,0 82,5 67,5 83,5 88,5 35,0 87,5 35,5 37,0 86,5 97,0 88,0 88,5 88,0 90,0 89,0 90,0 91,0 91,0 91,5 |
|
Технические данные асинхроных двигателей с фазным ротором
Таблица 9
№ |
Тип |
Pн, кВт |
nН, об/мин |
I1, А |
КПД % |
cos |
ротор |
|
G Д^2, кг*м^2 |
||
220 В |
320 В |
I2, А |
U2,В |
||||||||
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 |
АК-52-4 АК-60-4 АК-61-4 АК-62-1 АК-72-6 АК-72-4 АК-82-4 АМ6-115-10 АК-82-4 АМ6-115-8 АК-91-4 АМ6-П7-8 АМ6-125-8 АК-92-4 АМ-226-8 АМ6-114-4 АМ6-116-4 АМ6-115-4 АМ6-125-6 АМ6-П6-4 АМ6-117-4 АМ6-127-6 АМ6-126-4 АМ6-128-6 АМ6-137-8 АМ6-136-6 АК-102-6 АК-102-6 АК-102-4 АК-103-4 АМ6-126-4 АМ6-127-4 АМ6-136-6 АМ6-138-6 АК-ИЗ-6 АМ6-137-6 АМ6-128-4 АК-112-4 |
4,5 7,0 10,0 14,0 20,0 28,0 40,0 45 55 70 75 80 95 100 ПО 115 125 135 130 155 180 185 225 215 210 240 100 125 160 200 215 260 240 245 250 280 300 320 |
1400 1400 1420 1420 950 1420 1440 575 1440 725 1460 730 730 1460 730 1460 1460 1470 980 1470 1470 980 1480 980 735 985 975 975 1465 1470 1480 1480 985 735 980 985 1480 1470 |
17,8 27,0 37,0 50,5 76,3 56,0 137,0 107 186 244 247 277 318 330 367 376 30,5 436 426 492 398
327 405 |
10,3 15,5 21,5 29,3 44,2 42,8 79,5 80,2 108 141 143 160 184 191 212 217 300 252 246 284 93 347 408 400 396 450 189 234 298 360 408 470 450 455 454 516 535 575 |
80,0 82,0 83,5 84,5 85,0 87,0 88,0 88,7 89,0 90,5 90,0 91,0 91,0 90,5 91,5 91,5 90,5 92,5 92,0 93,0 93,0 93,0 93,0 93,5 92,5 93,0 91,5 92,3 92,5 93,5 93,0 93,0 93,0 93,0 93,6 93,3 93,5 93,8 |
0,83 0,84 0,85 0,86 0,81 0,87 0,87 0,76 0,87 0,83 0,88 0,83 0,86 0,88 0,86 0,88 0,88 0,88 0,87 0.89 0,89 0,88 0.90 0,88 0,87 0,87 0,87 0,88 0,89 0,89 0,9 0,9 0,87 0,88 0,89 0,88 0,91 0,90 |
22,0 33,5 32,0 35,0 63,0 71,0 74,0 37 72 218 115 260 248 117 283 170 226 206 192 247 268 248 336 286 340 258 286 348 322 405 336 385 258 380 441 300 400 448 |
131 144 207 262 212 250 336 220 480 200 383 190 245 520 250 420 348 410 430 390 415 475 410 470 395 584 220 225 310 304 410 425 584 410 349 595 455 440 |
2,2 2,2 2,2 2,2 2,0 2,6 2,6 1,9 2,6 2,6 2,6 2,6 2,0 2,8 2,0 2,0 2,3 2,2 1,8 2,2 2,2 1,8 2,4 1,8 1,8 1,9 2,3 2,3 2,2 2,4 2,4 2,4 1,9 1,9 2,2 2,0 2,3 2,1 |
0,27 0,45 0,55 0,63 2,1 1,3 2,5 25 3,0 23,0 6,2 31,0 45,0 7,6 51,0 16,0 20,0 18,0 40,0 20,0 22,0 49,0 37,0 54,0 85,0 76,0 25,0 29,0 17,0 20,0 37,9 40,0 76,0 94,0 75,0 84,0 44,0 47,0 |
Анатолий Петрович Маругин
ПРИВОД ГОРНЫХ МАШИН
Часть1
Методические указания и расчетные задания
для студентов специальности 150404 -
«Горные машины и оборудование» (ГМК)
направления 150400 – «Технологические машины и оборудование»
Корректура кафедры Электрификации горных предприятий
Подписано к печати
Бумага писчая. Формат бумаги 60х84 1/16. Печать на ризографе.
Печ.л. Уч.-изд.л. Тираж 100 экз. Заказ №
Издательство УГГУ
620144, г. Екатеринбург, Куйбышева,30
Уральский государственный горный университет
Лаборатория множительной техники