§ 18.3. 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 со­прикосновения 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 пред­намеренного 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 табл. 18.1.

Таблица 18.1

Конструктивные формы исполнения по степени защиты увя­заны со способами охлаждения (табл. 18.2). За высоту оси враще­ния машины принимается расстояние от оси вращения вала до опорной плоскости лап (рис. 18.6).

Таблица 18.2

Рис. 18.6. 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 (беч подшипниковых 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 табл. 18.3.

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 18.3

IM1001 С двумя подшипниковыми щитами на лапах, вал горизонтальный с цилиндрическим концом
IM1011 С двумя подшипниковыми щитами на лапах, вал вертикальный с цилиндрическим концом, направленным вниз
IM2001 С двумя подшипниковыми щитами, на лапах, с фланцем на одном щите, доступным с обратной стороны, вал горизонтальный с цилиндрическим концом
IM2131 С двумя подшипниковыми щитами, на лапах, с фланцем на одном щите, не доступным с обратной стороны, вал вертикальный с цилиндрическим кон­ном, направленным вверх
IM3001 Без лап, с двумя подшипниковыми щитами, с фланцем на одном щите, доступным с обратной стороны, вал горизонтальный с цилиндрическим концом

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 полю­сов 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 жид­кость. Такие двигатели предназначены для работы в скважинах, заполненных водой, в шахтных забоях и т.п.