Исполнение двигателей по способу охлаждения

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

3.5.3. Выбор исполнения двигателя по способу охлаждения

Величина допустимой отдаваемой мощности электрической машины в конкретных режимах работы и условиях применения определяется достижением предельно допустимой температуры нагрева какой либо ее части. Уменьшение нагрева электрической машины и, следовательно, увеличение отдаваемой ею мощности может быть достигнуто увеличением теплоотдачи путем организации интенсивного обдува охлаждаемых поверхностей воздухом и применением для охлаждения водорода, воды или масла. Большинство электрических машин имеет искусственное охлаждение. Классификация систем вентиляции электрической машины представлена на рис. 3.8.

Условное обозначение способов охлаждения электрических машин состоит из двух букв латинского алфавита и группы знаков:

Рис. 3.8. Классификация систем вентиляции электрических машин

3.5.4. Выбор исполнения двигателя по способу монтажа

При выборе двигателя необходимо, чтобы его рабочее положение (горизонтальное, вертикальное), способ крепления (к фундаменту, к производственному механизму), исполнение выходного конца вала и их количество соответствовали одному из конструктивных исполнений согласно ГОСТ 2479-79. Примеры конструктивного исполнения электрических машин по способу монтажа приведены в таблице 3.8.

Условное обозначение конструктивного исполнения электрических машин по способу монтажа (крепление и сочленение) состоит из двух букв латинского алфавита и четырех цифр:

Конструктивное исполнение электрических машин по способу монтажа

Машины на лапах с подшипниковыми щитами

С двумя подшипниковыми щитами на лапах, вал горизонтальный с цилиндрическим концом

То же, вал вертикальный с цилиндрическим концом, направленный вниз

Машины без лап, с подшипниковыми щитами, с фланцем на одном подшипниковом щите

С двумя подшипниковыми щитами, с фланцем на стороне D, доступным с обратной стороны, вал горизонтальный с цилиндрическим концом

Окончание табл. 3.8

Машины без лап с фланцем на станине

С двумя подшипниковыми щитами, с фланцем на стороне D, доступным с обратной стороны, вал горизонтальный с цилиндрическим концом

С одним подшипниковым щитом, с фланцем на стороне N, доступным с обратной стороны, вал вертикальный с цилиндрическим концом, направленным вверх

Примечание к табл. 3.8: под стороной D понимается для двигателей при одном конце вала приводная сторона; при двух концах вала – сторона с концами вала большего размера, а при равных диаметрах для машин на лапах с коробкой выводов, расположенной не сверху – сторона, с которой коробка выводов видна справа; противоположная сторона обозначается N.

Литература к разделу 3

1. Ключев В.И. Теория электропривода: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 560. с. (Глава 9).

2. Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода: Учебник для вузов. – 6-е изд., доп. и перераб. – М.: Энергоатомиздат, 1981. – 576 с. (Глава 9).

3. Автоматизированный электропривод промышленных установок / Г.Б. Онищенко, М.И. Аксенов, В.П. Грехов и др. / Под ред. Г.Б. Онищенко. – М.: РАСХН, 2001. – 520. с. (Разделы 23, 24 и 25.3).

4. Справочник по автоматизированному электроприводу / Под ред. В.А. Елисеева и А.В. Шинянского. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 613. с. (Разделы 5 и 16).

4. Справочник по электрическим машинам: В 2 т. / Под общ. ред. И.П. Копылова и Б.К. Клокова. Т. 1. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 456. с. (Раздел 6.3).

Источник

Исполнение двигателей по способу охлаждения

ГОСТ Р МЭК 60034-6-2012

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВРАЩАЮЩИЕСЯ

Методы охлаждения (Код IC)

Rotating electrical machines. Part 6: Methods of cooling (IC Code)

Дата введения 2014-06-01

1 ПОДГОТОВЛЕН федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего профессионального образования «Национальный исследовательский университет «МЭИ» (ФГБОУ ВПО «НИУ «МЭИ») и Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» (ВНИИНМАШ) на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 333 «Вращающиеся электрические машины»

4 Настоящий стандарт является идентичным международному стандарту МЭК 60034-6:1991-10* «Машины электрические вращающиеся. Часть 6. Методы охлаждения (Код IC)» (IEC 60034-6 «Rotating electrical machines — Part 6: Methods of cooling (IC Code)»)

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru).

Введение

В этом издании настоящего стандарта последовательность цифр и букв, следующих за кодом IC, изменена.

Вводится следующая новая система обозначений:

Первой идет цифра, обозначающая устройство системы охлаждения, которая применяется как для первичного, так и для вторичного контура.

Каждый контур обозначается буквой, характеризующей хладагент. После этого следует цифра, обозначающая способ его перемещения.

Буква и цифра для первичного хладагента идут на первом месте, после чего следуют буква и цифра, характеризующие второй хладагент.

В предшествующем издании настоящего стандарта применялась другая система обозначений. Сначала приводилась характеристика вторичного контура, а затем — первичного. Каждый контур обозначался буквой (тип хладагента) и цифрой (устройство контура охлаждения). Затем следовала вторая цифра (способ перемещения хладагента).

В этом издании стандарта предусмотрено по возможности упрощенное обозначение путем пропуска в обозначении буквы A и цифры 7 при определенных условиях перемещения вторичного хладагента.

Кроме того, введены новые буквы — F, S, X, Y, значение которых поясняется, а буква E, которая в предыдущем издании обозначала испарительную систему охлаждения, не используется.

Введение новой системы обозначений потребовало пояснений для обозначения разомкнутой и замкнутой систем охлаждения, а также зависимых и независимых составляющих циркуляции (см. раздел 2).

Тип соединения источника и оборудования для контроля перемещения хладагента, которые описаны в предыдущем издании, в настоящем издании не принимаются во внимание.

Отличие в обозначениях систем охлаждения в настоящем и предыдущем изданиях относятся как к полным, так и к сокращенным обозначениям. Примеры сравнения этих обозначений приведены в приложении B.

1 Общие положения

Объектом стандартизации являются компоновка системы охлаждения и методы перемещения хладагента во вращающихся электрических машинах, классификация методов охлаждения и применяемая система их обозначений.

Обозначение метода охлаждения состоит из букв IC и последующих цифр и букв, обозначающих устройство контура охлаждения, тип хладагента и способ его перемещения.

Применяется как полная, так и упрощенная система обозначений. Полная система применяется в случае, когда упрощенная система неприменима.

Обе системы обозначений приведены в таблицах приложения A для наиболее часто используемых типов вращающихся машин вместе с эскизами для отдельных случаев.

2 Определения

2.1 охлаждение (cooling): Процесс, в результате которого тепло, выделяющееся в машине, передается первичному хладагенту, который может циркулировать свободно или, в свою очередь, охлаждается в теплообменнике вторичным хладагентом.

2.2 хладагент (coolant): Среда, жидкость или газ, посредством которых происходит передача тепла.

2.3 первичный хладагент (primary coolant): Среда, жидкость или газ, которые благодаря более низкой температуре, чем прилегающие части машины, отбирают выделяемое тепло при контакте с ними.

Примечание — В машинах может использоваться более одного первичного хладагента.

2.4 вторичный хладагент (secondary coolant): Среда, жидкость или газ, которые благодаря более низкой температуре, чем первичный хладагент, отбирают от него тепло через теплообменник или через наружную поверхность машины.

Примечание — Каждый первичный хладагент может иметь свой собственный вторичный.

2.5 конечный хладагент (final coolant): Последний хладагент, к которому передается тепло.

Примечание — В некоторых машинах конечный хладагент является и первичным.

2.6 окружающая среда (surrounding medium): Среда, жидкость или газ, в которой работает машина.

Примечание — Хладагент может забираться из окружающей среды или выбрасываться в нее.

2.7 промежуточная среда (remote medium): Среда, жидкость или газ, выходящие в окружающую машину среду, из которой хладагент берется или в которую он поступает через отверстия или трубы, на которые может устанавливаться теплообменник.

2.8 обмотка с непосредственным (внутренним) охлаждением (direct cooled winding (inner cooled winding): Обмотка, в которой хладагент проходит через полые проводники, трубы или каналы, являющиеся составной частью обмотки внутри ее главной изоляции.

2.9 обмотка с косвенным охлаждением (indirect cooled winding): Обмотка, охлаждение которой осуществляется иным по сравнению с п.2.8 способом.

Примечание — В случаях, когда ни один из этих способов не устанавливается, принимается, что система охлаждения косвенная.

2.10 теплообменник (heat exchanger): Устройство для передачи тепла от одного хладагента к другому, причем эти хладагенты разделены.

2.11 труба, канал (pipe, duct): Конструктивный элемент для направления движения хладагента.

Примечание — Термин «канал» обычно используется, когда он проходит непосредственно через пол, на котором установлена машина. Термин «труба» используется во всех других случаях, когда хладагент выводится из машины или из теплообменника.

2.12 разомкнутый контур охлаждения (open circuit): Контур, в котором конечный хладагент поступает из окружающей или промежуточной среды, проходит через машину или теплообменник и возвращается в окружающую или промежуточную среду.

Примечание — Конечный хладагент всегда циркулирует по разомкнутой системе охлаждения (см. 2.13).

2.13 замкнутый контур охлаждения (closed circuit): Контур, в котором хладагент циркулирует по замкнутому контуру или через машину и, возможно, через теплообменник, в то время как тепло передается от этого хладагента к следующему хладагенту через поверхность машины или через теплообменник.

1 В общем случае система охлаждения машины может состоять из одного и более замкнутых контуров и всегда последнего разомкнутого контура охлаждения. Каждый первичный, вторичный и/или конечный хладагент может иметь свой контур охлаждения.

2 Различные типы систем охлаждения описаны в разделе 4 и в таблицах приложения A.

2.14 контур с трубами или каналами (piped or ducted circuit): Контур, в который хладагент подается через входную или выходную трубу/канал или через обе трубы/канала, которые служат для отделения хладагента от окружающей среды.

Примечание — Система охлаждения может быть как замкнутой, так и разомкнутой (см. 2.12 и 2.13).

2.15 система резервного или аварийного охлаждения (stand-by or emergency cooling system): Система охлаждения, установленная в дополнение к основной и предназначенная для использования в случае невозможности применения основной системы.

2.16 встроенная часть системы охлаждения (integral component): Часть системы охлаждения, которая встроена в машину и может быть заменена только при частичной разборке последней.

2.17 пристроенная часть системы охлаждения (machine-mounted component): Часть системы охлаждения, которая установлена на машине и может быть заменена без разборки последней.

2.18 внешние части системы охлаждения (separate component): Части системы охлаждения, связанные с машиной, но которые не встраиваются в нее и не устанавливаются на ней.

Примечание — Эти части могут быть установлены в окружающей или промежуточной среде.

2.19 зависимое охлаждение (dependent circulation component): Система охлаждения, работа которой зависит (связана) с окружной скоростью ротора основной машины, т.е. вентилятор или насос установлены на валу основной машины или приводятся ею во вращение.

2.20 независимое охлаждение (independent circulation component): Система охлаждения, работа которой зависит (связана) с окружной скоростью ротора основной машины, т.е. она имеет свой собственный приводной двигатель.

3 Система обозначений

Обозначение способа охлаждения машины состоит из букв и цифр, как показано ниже.

3.1 Применение обозначений в коде IC

Система обозначений выглядит следующим образом:*

___________________
* Рисунок соответствует оригиналу. — Примечание изготовителя базы данных.

Примечание — Полное обозначение можно определить по наличию после IC трех или пяти букв и цифр в следующей последовательности: цифра-буква-цифра (буква-цифра), например, IC3A1, IC4A1A1, IC7A1W7.

В упрощенном обозначении содержатся две или три последовательные цифры или буква в последней позиции, например, IC31, IC411, IC71W.

3.2 Применение обозначений

Использование упрощенных обозначений является предпочтительным; полные обозначения применяют, в основном, когда упрощенная система неприменима.

3.3 Обозначение одинаковых устройств систем охлаждения для различных узлов машины

Для различных узлов машины могут применяться различные хладагенты и способы их перемещения. Они могут обозначаться для каждого узла машины отдельно.

Примеры обозначения различных цепей охлаждения для ротора и статора:

ротор — IC 7H1W, статор — IC 7W5W (упрощенное обозначение);

ротор — 1С 7H1W7, статор — 1С 7W5W7 (полное обозначение).

Примеры обозначения различных цепей охлаждения машины в целом:

генератор — IC 7H1W, возбудитель — IC 75W (упрощенное обозначение);

генератор — IC 7H1W7, возбудитель — IC 7A5W7 (полное обозначение).

3.4 Обозначение различных устройств систем охлаждения для различных узлов машины

Источник