Кравчик А.Э., Шлаф М.М., Афонин В.И., Соболевская Е.А. Асинхронные двигатели серии 4А. Справочник - файл n1.doc

приобрести
Кравчик А.Э., Шлаф М.М., Афонин В.И., Соболевская Е.А. Асинхронные двигатели серии 4А. Справочник
скачать (7630.8 kb.)
Доступные файлы (7):
n1.doc2886kb.06.12.2007 19:37скачать
n2.doc2778kb.11.12.2007 19:37скачать
n3.doc1085kb.07.12.2007 00:52скачать
n4.doc1250kb.11.12.2007 19:47скачать
n5.doc4339kb.11.12.2007 20:11скачать
n6.doc9526kb.11.12.2007 20:54скачать
n7.doc1704kb.06.12.2007 23:14скачать

n1.doc

  1   2   3
Асинхронные двигатели

серии 4А
ПРЕДИСЛОВИЕ
Правильный выбор, эксплуатация и ремонт асинхронных дви­гателей невозможны без соответствующей информации об этих дви­гателях.

В 50-е годы, когда в эксплуатации находились двигатели серии А, эта информация приводилась в каталогах. Однако вскоре стала очевидной недостаточность каталожных данных.

В 60-е годы, когда в эксплуатацию вошли двигатели серии А2, разработчиком этой серии — ВНИИЭМ — был выпущен каталог-справочник, содержащий, кроме каталожных данных, обмоточные данные и краткие рекомендации по выбору двигателей.

Для новой серии асинхронных двигателей 4А, учитывая систе­матические запросы потребителей, было решено существенно рас­ширить информацию о двигателях и, наряду с каталогом, выпустить специальный справочник, содержащий исчерпывающие данные, необходимые для выбора, эксплуатации, а также частично и ремон­та двигателей.

В предлагаемом вниманию читателей справочнике приведены основные технические данные двигателей серии 4А, значения элект­ромагнитных нагрузок, параметры схемы замещения для рабочего и пускового режимов; пусковые характеристики; рекомендации по определению допускаемого числа пусков и допускаемых внешних динамических моментов инерции; приведены также данные, необхо­димые для вычисления допускаемых механических нагрузок при сопряжении двигателя с приводимым механизмом. Справочник со­держит обмоточные данные двигателей, а также схемы обмоток двигателей, сведения по монтажным и установочно-присоединительным размерам двигателей, по основным размерам активных частей.

Все приведенные в справочнике расчетные, обмоточные и конструктивные данные соответствуют технической документации на изготовление асинхронных двигателей. Авторы считают необходи­мым отметить, что для ремонта электродвигателей приведенных обмоточных данных не всегда достаточно, и рекомендуют пользо­ваться технической документацией, разработанной Центральным конструкторским бюро по ремонту электродвигателей.

В подготовке материалов справочника принимали участие ин­женеры Л. В. Яловенко и Г. И. Тростина, которым авторы выра­жают благодарность.

Авторы глубоко признательны рецензенту доктору техн. наук В. И. Радину за полезные советы и рекомендации, а также инж. Э. П. Клименко за тщательное редактирование рукописи.

Все замечания по содержанию справочника авторы примут с благодарностью. Их следует направлять в адрес Энергоиздата: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10.

Авторы
ВВЕДЕНИЕ
Асинхронные двигатели являются основными преобразователя­ми электрической энергии в механическую и составляют основу электропривода большинства механизмов, используемых во всех отраслях народного хозяйства.

Асинхронные двигатели общего назначения мощностью от 0,06 до 400 кВт на напряжение до 1000 В — наиболее широко при­меняемые электрические машины. В народнохозяйственном парке электродвигателей они составляют по количеству 90%, по мощно­сти— примерно 55%. Потребность, а следовательно, и производство асинхронных двигателей на напряжение до 1000В в нашей стране растет неуклонно из года в год. Так, за послевоенные годы выпуск их увеличился более чем в 20 раз.

Уже в настоящее время асинхронные двигатели потребляют бо­лее 40% вырабатываемой в стране электроэнергии, на их изготов­ление расходуется большое количество дефицитных материалов: обмоточной меди, изоляции, электротехнической стали и- других, а затраты на обслуживание и ремонт асинхронных двигателей в эксплуатации составляют более 5% затрат на ремонт и обслужива­ние всего установленного оборудования. Поэтому создание серий высокоэкономичных и надежных асинхронных двигателей является важнейшей народнохозяйственной задачей, а правильный выбор двигателей, их эксплуатация и высококачественный ремонт играют первоочередную роль в экономии материальных и трудовых ресур­сов в нашей стране.

Первая единая всесоюзная серия асинхронных двигателей — серия А мощностью от 0,6 до 100 кВт — была разработана в 1946— 1949 гг. Внедренная в производство в 1949—1951 гг. на многих заводах с учетом принятой специализации, серия А заменила во­семь разрозненных серий, выпускавшихся ранее. Эти серии не имели единой шкалы мощностей, а следовательно, и единой увязки шкалы мощностей с установочными размерами, отсутствовал необходимый уровень унификации деталей и сборочных единиц, все это затруд­няло производство, эксплуатацию и ремонт двигателей. Кроме того, серии имели мало модификаций и специализированных испол­нений.

В серии А впервые была принята твердая шкала мощностей, имеющая 15 ступеней. Помимо основного исполнения был преду­смотрен ряд модификаций, удовлетворяющих требованиям привода в части характеристик (двигатели с повышенным пусковым момен­том, с повышенным скольжением, многоскоростные, со встроенным тормозом, с фазным ротором) и специализированных исполнений по условиям окружающей среды (влаго-, химо- и тропикостойкие двигатели). Наряду с защищенными двигателями (А) в серии впер­вые в отечественной практике были предусмотрены закрытые обдуваемые двигатели (АО), что существенно повышало надежность приводов.

Двигатели серии А мощностью свыше 100 кВт были разрабо­таны в первой половине 50-х годов. Они отвечали уровню техни­ческих требований 50-х годов, однако к середине 60-х годов эти двигатели не соответствовали по массогабаритным и энергетиче­ским показателям мировому уровню и вышедшим к этому времени рекомендациям Международной электротехнической комиссии (МЭК) по установочным размерам. Это привело к необходимости создания второй единой серии асинхронных двигателей.

Участок серии двигателей А2 мощностью от 0,6 до 100 кВт был разработан во ВНИИЭМ в 1957—1959 гг. Он состоял из де­вяти габаритов двигателей с высотами оси вращения от 90 до 280 мм, соответствующими рекомендациям МЭК. Шкала мощно­стей двигателей этого отрезка серии А2 соответствовала дополни­тельному ряду рекомендаций МЭК и состояла из 19 ступеней. Увязка шкалы мощностей с установочными размерами соответст­вовала впервые достигнутому в мировой практике соглашению между странами — членами СЭВ.

За счет применения новых прогрессивных электротехнических материалов, а также за счет рациональных размеров сердечников, определенных впервые в отечественной практике с помощью ЭВМ, в двигателях серии А2 удалось повысить уровень использования активных частей на 20—25%. В серии был предусмотрен ряд до­полнительных модификаций и специализированных исполнений. Все это дало возможность получить существенный экономический эф­фект в народном хозяйстве. Аналогичные работы велись Москов­ским электромеханическим заводом имени Владимира Ильича по созданию двигателей серии А2- мощностью свыше 100 кВт.

В середине 60-х годов ведущие электротехнические фирмы стран Западной Европы на основе рекомендаций Европейского ко­митета по координации электротехнических стандартов создали ряд серий асинхронных двигателей общего назначения, имеющих преимущества перед двигателями А2 по целому ряду показателей, и, прежде всего, по массогабаритным и виброшумовым характери­стикам.

Аналогичные работы велись и странами — членами СЭВ. Эти работы закончились принятием в 1968 г. рекомендаций по проекти­рованию новой серии асинхронных двигателей общего назначения, унифицированной в рамках СЭВ по шкалам мощностей, установоч­ных размеров и их взаимной увязке (PC 3031).

На основе этих рекомендаций в Советском Союзе и ряде стран — членов СЭВ (ГДР, ЧССР, НРБ) в 1969—1972 гг. были разработаны серии асинхронных двигателей общего назначения. В СССР эта серия получила название серии 4А.

В серии 4А за счет применения новых электротехнических мате­риалов и рациональной конструкции мощность двигателей при данных высотах оси вращения повышена на две-трети ступени по сравнению с мощностью двигателей серии А2, что дало большую экономию дефицитных материалов. Существенно улучшились виб­рошумовые характеристики. При проектировании серии большое внимание было уделено повышению надежности машин. Впервые в мировой практике для асинхронных двигателей общего назначе­ния были стандартизированы показатели надежности. Особое вни­мание, при проектировании уделялось экономичности двигателей.

Двигатели серии 4А спроектированы оптимальными для нужд народного хозяйства. Критерием оптимизации, была принята сум­марная стоимость двигателя в производстве и эксплуатации, кото­рая должна быть минимальной. В производственные затраты вклю­чалась стоимость материалов, трудозатраты, амортизация оборудо­вания, капиталовложения, затраты на проектирование и освоение. В эксплуатационные затраты входила стоимость потерь электро­энергии и стоимость компенсации реактивной мощности с учетом реальной годовой наработки и реального коэффициента загрузки, а также затраты на ремонт и обслуживание.

Серия имеет широкий ряд модификаций и специализированных исполнений для максимального удовлетворения нужд электропри­вода. Благодаря высокому уровню унификации и стандартизации деталей и сборочных единиц это не создает существенных затруд­нений в производстве.

Для производства двигателей серии 4А разработана и осуще­ствлена прогрессивная технология. Механическая обработка станин, валов и роторов двигателей производится на автоматических линиях, штамповка листов магнитопровода — на прессах-автоматах. Автоматизирована сборка сердечников статора, механизирована сборка и заливка роторов. Укладка статорной обмотки производит­ся на автоматических станках, а пропитка и сушка обмоток на автоматических струйных или вакуум-нагнетательных установках. Испытания узлов двигателей и двигателей в сборе производится на специальных стендах и автоматических испытательных станциях.

Все это обеспечило высокую производительность труда при высоком качестве изготовления.

По своим энергетическим, пусковым, механическим, виброшумо­вым, эксплуатационным характеристикам серия 4А удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к асинхронным двигателям оте­чественными стандартами, стандартами СЭВ, документами МЭК и соответствует современному уровню электромашиностроения.
Глава первая
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

ОБ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯХ СЕРИИ 4А
1.1. СТРУКТУРА СЕРИИ
Серия асинхронных двигателей 4А на напряжение до 1000В 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.

Узкоспециализированные исполнения: для судовых механизмов; для привода моноблочных насосов; для привода вспомогательных механизмов магистральных тепловозов; рудничное нормальное ис­полнение; для привода бессальниковых компрессоров; высокой точ­ности по установочным размерам для прецизионных станков; для привода запорной арматуры атомных электростанций и др.

Двигатели узкоспециализированных исполнений в настоящем справочнике не рассматриваются.

Серия 4А охватывает диапазон номинальных мощностей от 0,06 до 400 кВт (при 1500 об/мин). Ряд номинальных мощностей двигателей, за исключением номинальных мощностей двигателей некоторых модификаций, соответствует ГОСТ 12139-74. Серия имеет 17 высот оси вращения от 50 до 355 мм. Ряд высот оси враще­ния соответствует ГОСТ 13267-73. Установочные и присоединитель­ные размеры двигателей серии 4А в зависимости от высоты оси вращения регламентируются ГОСТ 18709-73.

Увязка номинальных мощностей с установочными размерами является одной из основных характеристик серии. Увязка мощностей с установочными размерами в зависимости от степени защиты и числа полюсов для двигателей основного исполнения определена ГОСТ 19523-81 (табл. 1.1, 1.2).

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

Таблица 1.1. Увязка мощностей с установочными размерами для двигателей основного исполнения; степень защиты IP44


Высота оси вращения, мм


Условная длина станины, мм

Мощность, кВт, при числе полюсов



2



4



6



8



10



12

50



0,09; 0,12

0,06; 0,09









56



0,18;.0,25

0,12; 0,18









63



0,37; 0,55

0,25; 0,37

0,18; 0,25







71



0,75; 1,1

0,55; 0,75

0,37; 0,55

0,25





80



1,5; 2,2

1,1; 1,5

0,75; 1,1

0,37; 0,55





90

L

3,0

2,2

1,5

0,75; 1,1





100

S

4,0

3,0









L

5,5

4,0

2,2

1,5





112

М

7,5

5,5

3,0; 4,0

2,2; 3,0





132

S



7,5

5, 5

4,0





М

11,0

11,0

7,5

5,5





160

S

15,0

15,0

11,0

7,5





М

18,5

18,5

15,0

11,0





180

S

22,0

22,0









М

30,0

30,0

18,5

15,0





200

М

37,0

37,0

22,0

18,5





L

45,0

45,0

30,0

22,0





225

М

55,0

55,0

37,0

30,0





250

S

75,0

75,0

45,0

37,0

30,0



М

90,0

90,0

55,0

45,0





280

S

110

110

75,0

55,0

37,0



М

132

132

90,0

75,0

45,0



315

S

160

160

110

90,0

55,0

45,0

М

200

200

132

110

75,0

55,0

355

S

250

250

160

132

90,0

75,0

М

315

315

200

160

100

90,0


Таблица 1.2. Увязка мощностей с установочными размерами для двигателей основного исполнения; степень защиты IP23


Высота оси вращения, мм



Условная длина станины, мм

Мощность, кВт, при числе полюсов



2



4


6


8


10



12

160

S

22,0

18,5











М

30,0

22,0











180

S

37,0

30,0

18,5

15,0






М

45,0

37,0

22,0

18,5






200

М

55,0

45,0

30,0

22,0






L

75,0

55,0

37,0

30,0






225

М

90,0

75,0

45,0

37,0






250

S

110

90,0

55,0

45,0






250

М

132


110

75,0

55,0





280

S

160


132

90,0

75,0

45,0



М

200


160

110

90,0

55,0



315

S

___


200

132

110

75,0

55,0

М

250


250

160

132

90,0

75,0

335

S

315


315

200

160

110


90,0

М

400


400

250

200

132


110


По заказу потребителя двигатели могут изготавливаться на другие стандартные напряжения.

Двигатели модификаций, за исключением многоскоростных двигателей, и двигатели специализированных исполнений изготов­ляются на те же напряжения, что и двигатели основного исполне­ния, на базе которых они спроектированы. Номинальные напряже­ния для многоскоростных двигателей приведены в табл. 6.5.

Двигатели могут эксплуатироваться при отклонениях напря­жения сети от номинального значения в пределах от -5 до + 10% и отклонениях частоты на ±2,5% номинального значения. При одно­временном отклонении напряжения и частоты сети двигатели долж­ны сохранять номинальную мощность, если сумма абсолютных зна­чений отклонений этих величин не превосходит 10% и каждое из этих отклонений не превышает нормы.

Серия имеет исполнение двигателей на частоту сети 60 Гц, которое в настоящем справочнике не рассматривается.

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

IP44 для двигателей с высотами оси вращения 50—355 мм (закрытое исполнение);

IP23 для двигателей с высотами оси вращения 160—355 мм (защищенное исполнение);

IP54 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.

Конструктивные исполнения по способу монтажа двигателей с фазным ротором приведены в табл. 5.11—5.17. Двигатели встраи­ваемого исполнения (Ш5010) не имеют корпуса и выпускаются в виде обмотанного сердечника статора и ротора без вала. По за­казу двигатели могут поставлять с центробежным вентилятором.
  1   2   3


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации