Единые серии асинхронных двигателей

Глава 9

РАСЧЕТ АСИХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Единые серии асинхронных двигателей

Общие сведения. Асинхронные двигатели – наиболее распространенный вид электрических машин, потребляющих в настоящее время около 40% всей вырабатываемой электроэнергии. Их установленная мощность постоянно возрастает.

Асинхронные двигатели широко применяются в приводах металлообрабатывающих, деревообрабатывающих и других станков, кузнечно-прессовых, ткацких, швейных, грузоподъемных, землеройных машин, вентиляторов, насосов, компрессоров, центрифуг, в лифтах, в ручном электроинструменте, в бытовых приборах и т. д. Практически нет отрасли техники и быта, где не использовались бы асинхронные двигатели.

Потребности народного хозяйства удовлетворяются главным образом двигателями основного исполнения единых серий общего назначения, т. е. применяемых для привода механизмов, не предъявляющих особых требований к пусковым характеристикам, скольжению, энергетическим показателям, шуму и т. п. Вместе с тем в единых сериях предусматривают также электрические и конструктивные модификации двигателей, модификации для разных условий окружающей среды, предназначенные для удовлетворения дополнительных специфических требований отдельных видов приводов и условий их эксплуатации. Модификации создаются на базе основного исполнения серий с максимально возможным использованием узлов и деталей этого исполнения.

В некоторых приводах возникают требования, которые не могут быть удовлетворены двигателями единых серий. Для таких приводов созданы специализированные двигатели, например электробуровые, крано-металлургические и др.

Разработанное и внедренное в производство основное исполнение единой серии подразделяется на два основных ряда: серию с h =50÷355 мм (мощностью от 0,12 до 400 кВт при 2p = 4) и серию h = 400÷450 мм (мощностью от 400 до 1000 кВт при 2p = 4).

Серия 4А. Основное исполнение серии. Двигатели выполняются с короткозамкнутым (при h = 50÷355 мм) и с фазным роторами (при h = 200÷355 мм). По степени защиты от внешних воздействий и по способу охлаждения различают: закрытое исполнение (IP44) с наружным обдувом от вентилятора, расположенного на валу двигателя (IC0141) при h = 50÷355 мм; защищенное исполнение (IP23) с самовентиляцией (IC01) при h = 160÷355 мм.

Двигатели мощностью от 0,12 до 0,37 кВт изготавливают на номинальные напряжения 220 и 380 В, со схемой соединения обмоток статора Δ или λ; эти двигатели имеют три выводных провода. Двигатели мощностью от 0,55 до 11 кВт, кроме того, выполняют на напряжение 660 В (при тех же схемах соединения и количестве выводных проводов). Двигатели мощностью от 15 до 110 кВт изготавливают на номинальные напряжения 220/380 и 380/660 В, а от 132 до 400 кВт – только на 380/660 В; эти двигатели имеют схему соединения Δ/λ и шесть выводных приводов. Двигатели с h = 50÷132 мм выполняют с изоляцией класса нагревостойкости В; остальные – с изоляцией класса F. Общие технические данные на указанные двигатели регламентированны ГОСТ 19523.

Модификации серии 4А при h = 50÷355 мм. На базе основного исполнения серии изготовляются следующие электрические модификации: двигатели с повышенным пусковым моментом (h = 160÷250 мм), предназначенные для привода механизмов, имеющих большие статические и инерционные нагрузки в момент пуска (компрессоры, конвейеры, насосы, поворотные круги и т. д.);

двигатели с повышенным скольжением (h = 71÷250 мм) – для работы в повторно-кратковременных режимах с частыми пусками или с пульсирующей нагрузкой (штамповочные прессы, молоты, поршневые компрессоры и т. д.);

многоскоростные двигатели (h = 56÷355 мм) на две, три и четыре частоты вращения – для привода механизмов со ступенчатым регулированием частоты вращения (металлообрабатывающие станки, механические колосниковые решетки, некоторые виды лебедок и т. д.);

двигатели на частоту 60 Гц (h = 50÷355 мм) – для работы от сети с указанной частотой.

Серия охватывает следующие конструктивные модификации: малошумные двигатели (h = 56÷160 мм) – для работы в приводах с повышенными требованиями к уровню шума; встраиваемые двигатели (h = 50÷250 мм) – для встраивания в станки и механизмы; двигатели поставляются в виде обмотанного сердечника статора и ротора;

двигатели со встроенной температурной защитой (h = 50÷355 мм) – для привода механизмов, работающих со значительными перегрузками, частыми пусками, и т. д.

Серия охватывает следующие модификации по условиям окружающей среды: двигатели тропического исполнения (h = 50÷355 мм) – для работы в условиях влажного или сухого тропического климата при температуре окружающего воздуха от –10 до +45 ⁰C, относительной влажности до 100 % (при температуре +35 ⁰C), при воздействии солнечной радиации, песка, пыли и плесневых грибков;

двигатели влагоморозостойкого исполнения (h = 50÷355 мм) – для работы при температуре окружающей среды до –40 ⁰C и относительной влажности 100 % (при температуре +25 ⁰C);

двигатели химостойкого исполнения (h = 50÷355 мм) – для работы при температуре окружающей среды в пределах ±40 ⁰C, относительной влажности 80 % (при температуре +25 ⁰C), наличии химически активной невзрывоопасной среды.

Серия охватывает следующие исполнения по степени защиты от внешних воздействий и по способу охлаждения: защищенное исполнение (IP23) c самовентиляцией (IC01) при h = 400 и 450 мм;

закрытое исполнение (IP44) с охлаждением с помощью воздухоохладителя (IC0161) при h = 400 и 450 мм.

Двигатели изготавливают с короткозамкнутым или фазным ротором и на номинальное напряжение 6000 В. Обмотка статора имеет шесть выводных проводов, соединенных в звезду.

В гл. 9 приведены технические данные трехфазных асинхронных двигателей, выпускаемых Ярославским электромашиностроительным заводом. За разработку и внедрение серии этих электродвигателей завод награжден в 1999 г. Государственной премией России.