Конструктивные формы исполнения электрических машин
Конструктивные формы исполнения электрических машин
Свойства электрических машин определяются не только их электромеханическими параметрами и формой характеристик. Прежде всего, электрическая машина должна быть безопасной в эксплуатации для обслуживающего персонала, удобной при монтаже, успешно противостоять воздействиям внешних факторов. Перечисленные требования учитываются конструктивными формами исполнения электрических машин, которые определяются степенью защиты, способами охлаждения и монтажа, климатическими условиями и местом эксплуатации.
Степень защиты электрических машин обозначается двумя буквами IP — начальные буквы слов International Protection и двумя цифрами.
Первая цифра обозначает степень защиты персонала от со-прикосновения с токоведущими и вращающимися частями и от попадания внутрь машины твердых тел.
Вторая цифра обозначает степень защиты от попадания внутрь машины воды. Для машин напряжением до 1000 В установлено шесть степеней защиты, обозначаемых следующим образом:
0 — защита отсутствует;
1 — зашита от случайного соприкосновения большого участка человеческого тела с токоведущими и вращающимися частями; отсутствует защита от пред¬намеренного соприкосновения; имеется защита от попадания внутрь твердых тел диаметром не менее 52,5 мм;
2 — защита от соприкосновения пальцев человека с токоведущими и вращающимися частями и зашита от попадания внутрь машины твердых тел диаметром не менее 12,5 мм;
3 — защита от соприкосновения с токоведущими и вращающимися частями инструмента, проволоки и других предметов, толщина которых превышает 2,5 мм; защита от попадания внутрь машины твердых тел диаметром не менее 2,5 мм;
4 — защита от соприкосновения с токоведущими и вращающимися частями предметов толщиной более 1 мм и защита от попадания внутрь машины твердых тел толщиной не менее I мм;
5 — полная защита от соприкосновения с токоведущими и вращающимися частями и полная защита от вредных отложений пыли внутри машины.
Существует девять степеней защиты от проникания воды внутрь машины:
0 — защита отсутствует;
1 — защита от капель сконденсировавшейся воды, падающих вертикально;
2 — защита от капель воды, падающих под углом не более 15° к вертикали.
3 — защита от дождя, падающего под углом не более 60° к вертикали;
4 — защита от брызг воды любого направления;
5 — защита от водяных струй в любом направлении;
6 — защита от воздействий, характерных для палубы корабля, включая захлестывание морской волной;
7 — защита при погружении в воду в течение времени и давлении, указанных в стандарте;
8 — зашита при погружении в воду на неограниченное время при давлении указанном в стандарте.
Возможные степени защиты двигателей на напряжение до 1000 В приведены в таблица 1
Конструктивные формы исполнения по степени защиты увязаны со способами охлаждения (таблица 2). За высоту оси вращения машины принимается расстояние от оси вращения вала до опорной плоскости лап (рисунок 1).
Рисунок 1. Высота оси вращения электрической машины
Монтаж электрических машин в местах их установки осуществляется обычно на лапах или посредством фланцев. При этом возможно горизонтальное или вертикальное расположение оси вала машины.
Разновидности конструктивного исполнения машин по способу монтажа определены стандартом. При этом имеется в виду крепление двигателя на месте его установки и способ сочленения с рабочим механизмом. Условное обозначение этого исполнения состоит из букв IM (начальные буквы слов International Mounting) и четырех цифр.
Первая цифра — конструктивное исполнение:
1 — на лапах с подшипниковыми щитами;
2 — на лапах с подшипниковыми щитами, с фланцем на одном или двух щитах;
3 — без лап с подшипниковыми щитами, с фланцем на одном или двух щитах;
4 — без лап с подшипниковыми щитами, с фланцем на станине;
5 — без подшипниковых щитов;
6 — на лапах с подшипниковыми щитами с со стояковыми подшипниками;
7 — на лапах со стояковыми подшипниками (безподшипниковых щитов);
8 — с вертикальным валом, кроме позиций 1, 2, 3 и 4 данного перечня;
9 — специальное исполнение по способу монтажа.
Вторая и третья цифры — способы монтажа (пространственное положение машины и направление выступающего конца вала).
Четвертая цифра — исполнение конца вала (цилиндрический или конический, один или два выступающих конца вала).
Примеры наиболее распространенных видов исполнения машин по способу монтажа приведены в таблице 3.
На надежность эксплуатации электрических машин значительное влияние оказывают климатические условия внешней среды, к которым относятся: температура и диапазон ее колебаний, относительная влажность, атмосферное давление, солнечная радиация, дождь, ветер, пыль, соляной туман, иней, действие плесневых грибов, содержание в окружающей среде коррозионно-активных материалов.
Климатическое исполнение двигателей обозначается буквами:
— двигатели, предназначенные для эксплуатации на суше, реках, озерах в макроклиматических районах:
— с умеренным климатом………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..У
— с холодным климатом………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….ХЛ
— с влажным тропическим климатом……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….ТВ
— с сухим тропическим климатом……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………ТС
— как с сухим, так и с влажным тропическим климатом…………………………………………………………………………………………………………………………….Т
— для всех микроклиматических районов на суше (общеклиматическое исполнение)………………………………………………………………………………..О
— для всех микроклиматических районов на суше и на море…………………………………………………………………………………………………………………….В
Стандартом также устанавливается исполнение электрических машин в зависимости от места размещения их при эксплуатации; обозначается цифрой:
1 — на открытом воздухе;
2 — на открытом воздухе или в помещениях, где колебания температуры и влажности несущественно отличаются от этих параметров на открытом воздухе (отсутствуют солнечная радиация и атмосферные осадки);
3 — в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий;
4 — в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями;
5 — в помещениях с повышенной влажностью.
Пример обозначения типоразмера электрической машины: 4А112М4УЗ — трехфазный асинхронный двигатель серии 4А (основное исполнение), степень защиты IP44, охлаждение IC0141, высота оси вращения 112 мм, условная длина статора М, число полю¬сов 4 ( синхронная частота вращения 1500 об/мин), климатические условия (У) — умеренный климат, место размещения при эксплуатации (3) — в закрытом помещении с естественной вентиляцией.
Для особых условий эксплуатации разработаны специальные серии двигателей.
Взрывозащищенные двигатели предназначены для работы во взрывоопасных и пожароопасных средах. Эти двигатели имеют особо прочную оболочку, исключающую возможность воспламенения окружающей двигатель пожароопасной и взрывоопасной среды при возникновении возгорания или взрыва внутри двигателя вследствие его эксплуатации. Такие двигатели применяются на предприятиях химической промышленности, газо — и нефтеразработках и т.п.
Погружные двигатели имеют непроницаемую оболочку и предназначенные для работы в условиях их погружения в жид¬кость. Такие двигатели предназначены для работы в скважинах, заполненных водой, в шахтных забоях и т.п.
Источник
Классификация электрических машин по способу монтажа
По способу монтажа.
Исполнение электрической машины по способу монтажа обозначается буквами IМ и четырьмя цифрами, например, IМ1001, IМ3001 и др. Первая цифра характеризует конструктивное исполнение машины (на лапах – для установки на горизонтальной поверхности, электрические машины с фланцем – для крепления к вертикальной поверхности и т.д.).
Далее двумя цифрами обозначается способ монтажа и направление конца вала машины, а последняя цифра указывает на исполнение конца вала (цилиндрический, конический и пр.)
Основные показатели и характеристики электрической машины, на которые она рассчитана, называются номинальными и указываются на паспортной табличке, прикрепленной к корпусу машины.
Электрические машины различают по способу монтажа и конструкции, климатическому исполнению, степени защиты, способу охлаждения.
Исполнение по способу монтажа имеет следующее условное обозначение: общую буквенную часть, состоящую из двух букв (IM), затем одну цифру (от 1 до 9), указывающую группу конструктивного исполнения, после этого две цифры, означающие способ монтажа, и, наконец, одну цифру (от 0 до 8), характеризующую конец вала.
Цифры (от 1 до 9), характеризующие группы конструктивных исполнений электрических машин, означают следующее:
1 — машина на лапах с подшипниковыми щитами;
2 — с подшипниковыми щитами, с фланцем на подшипниковом щите;
3 — без лап, с подшипниковыми щитами, с фланцем на одном щите;
4 — без лап, с подшипниковыми щитами, с фланцем на станине;
5 — без подшипников;
6 — с подшипниковыми щитами и стояковыми подшипниками;
7 — со стояковыми подшипниками (без щитов); 8 — с вертикальным валом (машина, не охватываемая группами IM1 — IM4);
9 — специального исполнения.
Цифровое обозначение конца вала (его часть, выступающая за подшипник) расшифровывается таким образом;
0 — без конца вала;
1 — с одним цилиндрическим;
2 — с двумя цилиндрическими;
3 — с одним коническим;
4 — с двумя коническими;
5 — с одним фланцевым;
6 — с двумя ‘фланцевыми;
7 — с фланцевым со стороны привода и цилиндрическим на противоположной стороне;
8 — все прочие исполнения валов.
Источник
Какие применяются формы исполнения электрических машин по способу крепления и монтажа?
Какие применяются формы исполнения электрических машин по способу крепления и
монтажа?
По расположению и конструкции подшипников, а также по способу крепления и монтажа электрические машины имеют несколько форм исполнения (рис. 4).
Рис. 4. Исполнение электрических двигателей по способу крепления
Наиболее употребительной формой исполнения являются электрические машины с горизонтальным расположением вала, с двумя щитовыми подшипниками и станиной на лапах для крепления установки на горизонтальном основании, стене и потолке.
У электрических машин с фланцевым креплением может и не быть лап. В этом случае фланец располагается на станине или на подшипниковом щите.
Машины с двумя щитовыми подшипниками могут работать и в вертикальном положении. Подшипники электродвигателей для вертикальной установки рассчитаны только на массу ротора и соединительной муфты и не допускают добавочной осевой нагрузки.
Наиболее распространенные формы исполнения электродвигателей серии 4А, Да,АОЛ2 приведены на рис. 4.
Рис. 4. Исполнение электрических двигателей по способу крепления
Kак изменяются параметры трехфазного асинхронного двигателя при условиях, отличных от номинальных?
Kак изменяются параметры трехфазного асинхронного двигателя при условиях, отличных от номинальных?
Понижение напряжения при номинальной частоте приводит к уменьшению тока холостого хода и магнитного потока, а значит, и к уменьшению потерь в стали. Величина тока статора, как правило, повышается, коэффициент мощности увеличивается, скольжение возрастает, а КПД несколько падает. Вращающий момент двигателя уменьшается, так как он пропорционален квадрату напряжения.
При повышении напряжения сверх номинального и номинальной частоте двигатель перегревается из-за увеличения потерь в стали. Вращающий момент двигателя растет, величина скольжения уменьшается. Ток холостого хода увеличивается, а коэффициент мощности ухудшается. Ток статора при полной нагрузке может уменьшиться, а при малой нагрузке может увеличиться вследствие увеличения тока холостого хода.
При уменьшении частоты и номинальном напряжении увеличивается ток холостого хода, что приводит к ухудшению коэффициента мощности. Ток статора обычно возрастает. Увеличиваются потери в меди и стали статора, охлаждение двигателя несколько ухудшается вследствие уменьшения частоты вращения.
При повышении частоты сети и номинальном напряжении уменьшается ток холостого хода и вращающий момент.
Как высушить изоляцию обмоток?
Как высушить изоляцию обмоток?
Сопротивление изоляции обмотки статора между фазами и между фазами и корпусом, измеренное мегаомметром, должно быть не менее 0, 5 МОм. В случае значительного снижения сопротивления изоляции обмотки двигателя ее нужно подсушить внешним нагревом, методом потерь в стали или током короткого замыкания. Внешний нагрев применяют в том случае, если машина сильно отсырела. Для этого изоляцию обмоток обдувают горячим воздухом (рис. 5, а), используя воздуходувки с калориферами, лампы накаливания и нагревательные сопротивления. Мощность нагревательных элементов 3—10 кВт. Одновременно можно пропускать через обмотки ток. Величину тока при этом поддерживают в пределах 0, 4 — 0, 7 номинального тока электродвигателя. Для быстроходных двигателей (выше 1000 об/мин) берут нижние пределы тока, а для тихоходных (ниже 1000 об/мин) — более высокие значения тока.
Необходимое количество воздуха в минуту должно быть равно полуторному объему камеры, в которой сушат электродвигатель. Мощность нагревательного элемента в киловаттах должна быть численно равна объему камеры в кубических метрах. Если объем камеры для сушки двигателя равен 8м^3, то объем горячего воздуха, который надо пропускать в одну минуту через эту камеру, должен составлять 12 м^3, а мощность электронагревательного элемента — 8 кВт.
Для сушки изоляции обмоток током короткого замыкания (рис. 5, б) обмотки отдельных фаз замыкают накоротко и подают к ним пониженное
Рис. 5. Сушка изоляции электродвигателей: а —в камере с использованием воздуходувки; б —током короткого замыкания; в—при помощи специальной намагничивающей обмотки
напряжение. Источником напряжения при этом обычно служат сварочные трансформаторы.
Сверху электродвигатель покрывают теплоизолирующим материалом. Ток в обмотках статора доводят до 50% от номинального и поддерживают его на этом уровне 2 — 3 ч. В течение последующих 3 ч (с интервалами в 20 — 30 мин) ток доводят до 90% номинального. В первые 3 — 5 ч температура обмоток не должна превышать 40 —50°С, после 8 — 10 ч сушки — 60 — 70°С. При этом температура выходящего воздуха не должна быть выше 50°С, а температура изоляции обмотки не должна превышать 70°С. Через каждые 2 ч проверяют термометром температуру обмоток и измеряют мегаомметром сопротивление их изоляции.
Процесс сушки электродвигателя можно считать законченным, если при температуре горячего воздуха 50 — 60°С сопротивление изоляции будет оставаться неизменным в течение 3 — 5 ч.
Для сушки изоляции обмоток статора электродвигателя любой мощности можно использовать потери мощности на вихревые токи в активной стали. Эти токи образуются в результате создания в стали статора переменного магнитного поля с помощью специальной обмотки (рис. 5, в). Намагничивающий ток выбирают в пределах 60 — 200 А, а число витков обмотки от 6 до 28. Напряжение на один виток обмотки 3 — 4, 5 В. Источником энергии служат сварочные трансформаторы. В начале сушки надо ускорить подъем температуры, а потом снизить ее до такого уровня, который необходим лишь для того, чтобы потери в стали покрывали потери тепла. Для этого обычно снижают подводимое напряжение или увеличивают число витков намагничивающей обмотки.
Для сушки изоляции обмоток электродвигателя можно применять лампы инфракрасного излучения с зеркальными отражателями или обычные электрические лампы. Лампы монтируют в сушильном шкафу. Температуру воздуха в нем поддерживают в пределах 100 — 110°С.
Для сушки обмоток можно применять переменный ток пониженного напряжения (в 3 — 5 раз меньше номинального). Ток в обмотке статора регулируют так, чтобы температура ее не превосходила 60 — 75°С. Продолжительность сушки небольших электродвигателей 8 — 12 ч.
Рис. 5. Сушка изоляции электродвигателей:
Дата добавления: 2018-08-06 ; просмотров: 430 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Источник
