Структура серий асинхронных двигателей

Структура серий асинхронных двигателей

Серия асинхронных двигателей 4А на напряжение до 1000 В в зависимости от рабочих свойств и условий работы двигателей включает в себя основное исполнение и модификации: с повышенным пусковым моментом; с повышенным скольжением; многоскоростные; с фазным ротором; со встроенным электромагнитным тормозом; малошумные.

Специализированные исполнения по условиям окружающей среды: тропическое; химически стойкое; для холодного климата; для сельского хозяйства.

Двигатели предназначены для работы от сети переменного тока частоты 50 Гц. Они изготовляются на следующие номинальные напряжения (основное исполнение):

Номинальное напряжение, В 220; 380 220; 380; 660 220/380; 380/660 380/660
Мощность, кВт 0,06 — 0 ,37 0,55 — 11,0 15,0 — 110 132 — 400

В серии 4А предусмотрены три исполнения по степени защиты (ГОСТ 17494-72):

IP 44 для двигателей с высотами оси вращения 50 — 355 мм (закрытое исполнение);

IP 23 для двигателей с высотами оси вращения 160 — 355 мм (защищенное исполнение);

IP 54 для двигателей специализированных исполнений (пылезащищенное исполнение).

Двигатели серии 4А с короткозамкнутым ротором имеют различные конструктивные исполнения по способу монтажа в зависимости от высоты оси вращения и степени защиты (табл. 1.3). Условные обозначения даны в соответствии с ГОСТ 2479-79. По заказу потребителя двигатели могут изготовляться с двумя выступающими концами вала; в этом случае последняя цифра в условном обозначении — 2 .

Таблица 1.3. Конструктивные исполнения по способу монтажа

двигателей с короткозамкнутым ротором

Диапазон высот оси вращения, мм

Конструктивное исполнение по способу монтажа

В зависимости от климатического исполнения двигатели предназначены для эксплуатации в макроклиматических районах с умеренным, тропическим или холодным климатом. Номинальные значения климатических факторов внешней среды в соответствии с ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70 приведены в табл. 1.4.

Двигатели предназначены для эксплуатации на нормальной высоте (не выше 1000 м над уровнем моря). Запыленность воздуха должна быть не более 10 мг/м 3 для двигателей со степенью защиты IP 44 и не более 2 мг/м 3 для двигателей со степенью защиты IP 23.

По условиям эксплуатации в части воздействия механических факторов внешней среды двигатели серии 4А относятся к группе Ml (ГОСТ 17516-72), т.е. они могут устанавливаться непосредственно на стенах предприятий, фундаментах и т.п. при внешних источниках, создающих вибрацию с частотой не выше 35 Гц и максимальным ускорением 5 м/с 2 . Ударные нагрузки отсутствуют.

Клима тическое испол нение

мест разме ще-ния

Рабочая температура, ° С

Относительная влажность воздуха, %

Средне-месячное знач. в наиболее теплый и влажный период

воз дейст- вия, мес.

Для умеренного климата 1 ; 2 +40 -45 +10 +40 6 100 при 25 °С ; с конденсацией влаги при более низких температурах 3 +40 -45 +10 +40 6 98 при 25 °С ; без конденсации влаги при более низких температурах 4 + 35 +1 + 2 0 + 35 12 80 при 25 °С ; без конденсации влаги при более низких температурах 5 + 35 -5 +10 + 35 12 100 при 25 °С ; с конденсацией влаги при более низких температурах Для тропического климата 2 +4 5 — 10 +27 + 45 12 100 при 35 °С ; с конденсацией влаги при более низких температурах То же 5 +35 +1 +10 +35 12 То же

Для холодного климата

100 при 25 °С ; с конденсацией влаги при более низких температурах

* При температуре 27 °С

ДВИГАТЕЛИ ОСНОВНОГО ИСПОЛНЕНИЯ

Двигатели основного исполнения предназначены для работы в макроклиматических районах с умеренным климатом, категория размещения 3.

Каждый электрик должен знать:  Инструмент для снятия изоляции с провода и кабеля

Расчетный срок службы двигателей — не менее 15 лет при наработке 40 тыс. ч. Наработка обмотки статора — не менее 20 тыс. ч, расчетная наработка подшипников — не менее 14 тыс. ч. Вероятность безотказной работы — не менее 0,9 за 10 тыс. ч наработки.

На рис 1.1 представлен общий вид асинхронного двигателя серии 4А со степенью защиты IP 44 и способом охлаждения ICO 141 по ГОСТ 20459-75.

Рис. 1.1. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором 4А200.
1 — вал; 2 — крышка подшипника наружная; 3 — подшипник; 4 — крышка подшипника внутренняя; 5 -щиток воздухонаправляющий ; 6 — щит подшипниковый ; 7 — вводное устройство; 8 — станина; 9 -сердечник статора; 10 — сердечник ротора; 11 — обмотка статора; 12 — обмотка ротора; 13 -вентеляционные лопатки ротора; 14 — вентилятор; 15 — кожух

Сердечники статора и ротора собраны из штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм . Для листов сердечников двигателей с высотами оси вращения 50- 132 мм применяется холоднокатаная нелегированная сталь марки 2020 для двигателей с высотами оси вращения 160- 250 мм — холоднокатаная слаболегированная сталь марки 2212, для двигателей с высотами оси вращения 280- 355 мм — горячекатаная сталь марки 1312 .

Сердечники статоров двигателей с высотами оси вращения 50- 180 мм скрепляются сваркой или скобами, а двигателей с высотами оси вращения 200-250 мм — только скобами. Листы сердечников статоров двигателей с высотами оси вращения 280- 355 мм набирают непосредственно в станину, спрессовывают и закрепляют кольцевыми шпонками.

В предварительно изолированные пазы сердечников статора уложена обмотка. Двигатели с высотами оси вращения 50- 160 мм , за исключением двухполюсных двигателей с высотой оси вращения 160 мм имеют однослойные всыпные статорные обмотки; двигатели с высотами оси вращения 180- 250 мм и двухполюсные двигатели с высотой оси вращения 160 мм имеют одно-двухслойные или двухслойные всыпные обмотки. В двигателях с высотами оси вращения 280- 355 мм применяются жесткие обмотки. Исключение составляют 10-полюсные двигатели с высотами оси вращения 280- 355 мм и 12-полюсные двигатели с высотами оси вращения 315- 355 мм , имеющие всыпные двухслойные обмотки.

Класс нагревостойкости системы изоляции двигателей с высотами оси вращения 50- 132 мм — В и двигателей с высотами оси вращения 160-355 мм — F . Конструкция систем изоляции приведена в главе 6.

Станина имеет продольные ребра, увеличивающие поверхность охлаждения, и прилитые лапы. Станины двигателей с высотами оси вращения 50- 63 мм изготовляются из алюминиевого сплава. Двигатели с высотами оси вращения 71- 160 мм имеют станины из алюминиевого сплава или чугуна. Станины двигателей с высотами оси вращения 180- 250 мм — из чугуна. У двигателей с высотами оси вращения 280- 355 мм могут быть станины как чугунные литые, так и стальные сварные.

Двигатели имеют на роторе литую короткозамкнутую клетку из алюминия марки А 7 или А5 (ГОСТ 11069-74). С торцов клетки предусмотрены лопатки, которые служат для отвода теплоты от активных частей ротора и для перемешивания воздуха внутри двигателя.

Сердечник ротора с короткозамкнутой обмоткой посажен на вал. Вал лежит на двух подшипниковых опорах, состоящих из подшипников качения и подшипниковых щитов. Подшипниковые щиты двигателей с высотами оси вращения 50- 63 мм отливаются из алюминиевого сплава. Ступица под подшипник у таких щитов армируется стальной втулкой. У двигателей с высотами оси вращения 71 мм и выше чугунные подшипниковые щиты. Подшипниковые щиты соединены со станиной замковым соединением и крепятся к станине винтами.

Каждый электрик должен знать:  Замена электропроводки в квартире своими руками видео, схема, фото

Охлаждение двигателей со степенью защиты IP 44 осуществляется установленным на валу центробежным вентилятором, обдувающим ребристую станину машины. Вентилятор защищен кожухом, который служит одновременно и для направления воздушного потока.

В двигателях с высотами оси вращения 200-250 мм для улучшения охлаждения лобовых частей обмотки статора на подшипниковых щитах установлены воздухонаправляющие щитки.

Двигатели с высотами оси вращения 280-355 мм и степенью защиты IP 44 (рис. 1.2) имеют дополнительное охлаждение ротора наружным воздухом, проходящим под действием малых лопаток вентилятора через жалюзи и окна в подшипниковых щитах, по трубкам и вентиляционным каналам ротора. Вращающиеся уплотнители обеспечивают требуемую степень защиты.

Рис. 1.2. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором 4А280.
1 — жалюзи; 2- уплотнитель; 3- трубка; 4- вентилятор.

На станине двигателя располагается вводное устройство. У двигателей с высотами оси вращения 50 — 250 мм (см. рис. 1.1) оно расположено сверху, а у двигателей с высотами оси вращения 280 — 355 мм (рис. 1.2) — сбоку.

Двигатели 4АН (рис. 1.3) со степенью защиты IP 23 и способом охлаждения ICO 1 по ГОСТ 20459-75 имеют двустороннюю симметричную радиальную систему вентиляции. Роль центробежных вентиляторов выполняют лопатки ротора. Направление воздуху придают щитки. Торцевые и боковые жалюзи обеспечивают двигателю степень защиты IP 23.

Рис. 1.3. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором 4АН160 .

1- вентиляционные лопатки ротора; 2 — щиток воздухонаправляющий; 3 — торцевые жалюзи; 4 — боковые жалюзи

Рис. 1.4. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором 4 A H280 .

1 — торцевые жалюзи; 2 — кожух; 3 — сердечник статора; 4 — щит подшипниковый; 5 — стойка; 6 — полустанина; 7 — боковые жалюзи.

Двигатели 4АН с высотами оси вращения 160- 250 мм (рис. 1.3) имеют литую станину из чугуна; торцевые и боковые жалюзи — литые из алюминиевого сплава.

Двигатели с высотами оси вращения 280- 355 мм (рис. 1.4) имеют сварной корпус, выполненный в виде полустанины цилиндрической формы. Полустанина крепится на четырех стойках, соединенных в основании продольными планками, а в верхней части — д вумя ребрами из толстолистовой стали. Стойки корпуса имеют кольцевые заточки. На заточках наружных стоек центрируются подшипниковые щиты, на внутренних — сердечник статора с обмоткой. Полустанина закрывается кожухом из листовой стали. В отличие от двигателей со степенью защиты IP 44 того же диапазона высот оси вращения листы сердечника статора набирают вне станины на центрирующую оправку и скрепляют стальными планками, которые привариваются к нажимным шайбам и спинке сердечника.

В двигателях основного исполнения с высотами оси вращения 50 — 132 мм установлены шарикоподшипники типа 180000 с двумя резиновыми уплотнениями и заложенной на весь срок службы смазкой. Подшипниковые крышки в этих двигателях отсутствуют (рис. 1.5,а).

Рис. 1.5. Подшипниковые узлы.

а — с подшипниками серии 180000: 1 — подшипниковый щит; 2 — волнистая пружина; 3 — подшипник;
б — с внутренней и наружной крышками; смазка подшипника пополняется при разборке: 1 — щит подшипниковый; 2 — наружная крышка; 3 — пружина волнистая; 4 — подшипник; 5 — внутренняя крышка;
в — с устройством для пополнения смазки: 1 — масленка; 2 — щит подшипниковый ; 3 — пробка; 4 — наружная крышка; 5 — войлочное уплотнение наружной крышки подшипника; 6 — втулка; 7 — кольцо уплотнения; 8 — стопорное кольцо; 9 — пробка спускного канала; 10 — войлочное уплотнение внутренней крышки подшипника; 11 — внутренняя крышка; 12 — подшипник.

Каждый электрик должен знать:  Защитные газы для сварки

Двигатели с высотами оси вращения 160 — 355 мм имеют роликовые (со стороны привода) и шариковые подшипники качения , защищенные наружными и внутренними крышками (рис. 1.5,б). Подшипниковые узлы могут иметь устройства для пополнения и частичной замены смазки без разборки двигателей (рис. 1.5,е).

Установлена следующая структура обозначения типоразмера: 4АХХХХХХХХХХ

4 — порядковый номер серии

А — род двигател я — асинхронный

Далее по порядку:

исполнение по степени защиты ( H — IP 23, отсутствие данного знака- IP -44)

исполнение двигателя по материалу станины и щита ( A -станина и щиты алюминиевые; Х- станина алюминиевая, щиты чугунные или наоборот; отсутствие данного знака означает, что станина и щиты чугунные или стальные)

высота оси вращения

высота оси вращения

высота оси вращения

условная длина станины по МЭК ( S , M , L )

длина сердечника статора (А или В ; отсутствие данного знака означает одну длину в установочном размере )

число полюсов: 2,4,6,8,10,12

климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69 ( У- для умеренного климата)

категория размещения по ГОСТ 15150-69(3)

Пример условного обозначения трехфазного асинхронного короткозамкнутого двигателя серии 4А: 4АН200М4УЗ — степень зашиты IP 23; высота оси вращения 200 мм , длина станины М, четырехполюсный , климатическое исполнение У , категория размещения 3.

Двигатели с повышенным пусковым моментом. Эти двигатели предназначены для привода механизмов с тяжелыми условиями пуска (компрессоры, поршневые насосы, транспортеры и др.). Дви­гатели имеют степень защиты IP 44, выпускаются в диапазоне высот оси вращения 160 — 250 мм на синхронные частоты вращения 1500, 1000 и 750 об / мин и соответствуют требованиям ГОСТ 20818-75. По шкале мощностей, шкале установочных размеров и их взаимной увязке двигатели соответствуют основному исполнению.

По конструкции двигатели с повышенным пусковым моментом отличаются от двигателей основного исполнения только формой паза ротора, а в ряде случаев — обмоточными данными статора

Двигатели с повышенным моментом обозначаются дополнительной буквой «Р» после обозначения серии, например, 4АР180М8УЗ.

Двигатели с фазным ротором . Эти двигатели предназначены для привода механизмов, требующих плавного регулирования частоты вращения вниз от номинальной (например, лебедки, волочильные станы), а также механизмов с особо тяжелыми условиями пуска (центрифуги, сепараторы).

Двигатели с фазным ротором имеют степени защиты IP 44 (4АК) и 1Р23 (4АНК) и выпускаются в следующих диапазонах высот оси вращения:

Высота оси вращения, мм 160—335 160—250

Степень защиты IP 23 1Р44

Двигатели унифицированы с двигателями основного исполнения по конструкции статора. При высотах оси вращения 160- 200 мм роторы двигателей имеют всыпную двухслойную петлевую обмотку из круглого эмалированного провода, при высотах оси вращения 225 — 355 мм — двухслойную волновую стержневую обмотку ротора. Класс нагревостойкости изоляционной системы ротора — F .

У двигателей 4АК со степенью защиты IP 44 (рис. 1.6) узел контактных колец расположен под оболочкой двигателя, а у двигателей 4АНК со степенью защиты IP 23 (рис. 1.7) узел контактных колец 3 расположен вне оболочки и защищен кожухом 2.

В обозначении двигатели с фазным ротором имеют дополнительную букву «К» после условного обозначения степени защиты, например, 4АНК280М4УЗ.

Рис. 1.6. Асинхронный двигатель с фазным ротором 4АК250 .
1- узел контактных колец; 2 — станина; 3 — обмотка ротора.

Рис. 1.7. Асинхронный двигатель с фазным ротором 4АНК160.
1 — обмотка ротора; 2 — кожух; 3 — узел контактных колец.

Добавить комментарий