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

Таблица 1

Степени защиты двигателей на напряжение до 1000 В

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).

Таблица 2

Конструктивные формы исполнения по степени защиты

 

Высота оси вращения электрической машины

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

Таблица 3

Исполнения машин по способу монтажа

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.