Выбор двигателей по конструктивному исполнению

При выборе конструктивного исполнения двигателя прежде всего необходимо учиты­вать условия его эксплуатации, под кото­рыми следует понимать воздействия клима­тических факторов, состав окружающей среды в части содержания коррозионно-активных элементов, взрыво- и пожароопасных сме­сей: и т. п.

Таблица 5.1. Характеристика климатических исполнений электрических машин

Примечание. Изделия исполнений У, УХЛ и Т предназначены для эксплуатации на су­ше, реках и озерах; исполнений М и ОМ —в райо­нах с морским климатом.

Электрические машины предназначаются для эксплуатации в одном или нескольких микроклиматических районах и изготавли­ваются в следующих климатических испол­нениях: У, УХЛ, Т, М, ОМ (ГОСТ 15543-70). Характеристика климатических исполнений устанавливается ГОСТ 15150-69 (табл. 5.1). Кроме того, в зависимости от места размеще­ния при эксплуатации в воздушной среде на высотах до 4300 м электрические ма­шины, равно как и другие изделия, изготав­ливают по категориям размещения (табл. 5.2).

Таблица 5.2. Категории размещения оборудования

Нормальные значения основных клима­тических факторов внешней среды при экс­плуатации электрических машин на высоте до 1000 м приведены в табл. 5.3 и 5.4. При эксплуатации электроприводов на открытом воздухе (категория 1) регламентируется также интенсивность дождя: для исполнений У, УХЛ — 3 мм/мин; Т, М и ОМ — 5 мм/мин. Электрические машины исполнений У, УХЛ, Т предназначаются, как правило, для экс­плуатации в атмосфере типов I и II, а испол­нений М, ОМ — в атмосфере типа III (табл. 5.5).

Таблица 5.3. Нормальные значения климатических факторов при эксплуатации

Электрические машины выпускаются в за­щитных оболочках, обеспечивающих защиту обслуживающего персонала, а также самой машины от попадания в нее посторонних предметов. Для обозначения степени защиты применяются латинские буквы IP и следую­щие за ними две цифры (ГОСТ 14254-80). Первая цифра обозначает степень защиты персонала от соприкосновения с находящи­мися под напряжением частями или при­ближения к ним и от соприкосновения с движущимися частями, расположенными внутри оболочки, а также степень защиты машины от попадания внутрь нее твердых посторонних тел. Значения и расшифровка первых цифр приведены в табл. 5.6. Вторая цифра обозначает степень защиты от попада­ния воды (табл. 5.7). Исполнения электриче­ских машин по степеням защиты приведены в табл. 5.8 (ГОСТ 1794-72).

Таблица 5.4. Нормальные значения влажности при эксплуатации электрических машин

Примечание. В таблице приведены сред­немесячные значения относительной влажности в наиболее теплый и влажный период и продолжи­тельность ее воздействия.

Таблица5.5. Типы среды окружающей среды электрические машины

Таблица 5.6. Степень защиты электрических машин

Таблица5.7. Степень защиты электрических машин от попадания воды

Таблица 5.8. Исполнения электрических машин по степеням защиты

Электродвигатели, устанавливаемые в по­мещениях с нормальной средой, как правило, должны иметь исполнение IP00 или IP20. При установке электродвигателей на откры­том воздухе они должны иметь исполнение не ниже IP44. В случае эксплуатации элек­тродвигателей в помещениях, где могут иметь место химически активные пары или газы, возможно оседание на обмотках пыли и других веществ, нарушающих естественное охлаждение, исполнение должно быть не ме­нее 1Р44 или необходимо продуваемое испол­нение с подводом чистого воздуха. Корпус продуваемого электродвигателя, воздуховоды, все сопряжения и стыки должны быть тща­тельно уплотнены для предотвращения при­соса воздуха в систему вентиляции. При продуваемом исполнении электродвигателя рекомендуется предусматривать задвижки для предотвращения всасывания окружающего воздуха при остановке электропривода [5.2].

Электродвигатели, устанавливаемые в сы­рых или особо сырых местах, должны иметь исполнение не менее 1Р43 и изоляцию, рас­считанную на действие сырости и пыли (со специальной обмазкой, влагостойкую и т. д.).

Особое внимание следует обращать на выбор исполнения двигателей для установок, размещаемых в пожароопасных и взрыво­опасных зонах [5.3].

Таблица 5.9. Классификация пожароопасных зон

Пожароопасной зоной называется про­странство внутри и вне помещений, в преде­лах которого постоянно или периодически обращаются горючие (сгораемые) вещества и в котором они могут находиться при нор­мальном технологическом процессе или при его нарушениях. Классификация пожаро­опасных зон приведена в табл. 5.9. В пожаро­опасных зонах любого класса могут при­меняться электрические машины с классами напряжения до 10 кВ при условии, что их оболочки имеют степень защиты не менее IP44. Лишь в зонах класса П- IIв случае использования искрящих машин или с искрящими по условиям работы частями степень защиты оболочки должна быть IP54. В пожароопасных зонах любого класса могут применяться электрические машины, продуваемые чистым воздухом по замкнутому и разомкнутому циклам. В последнем случае выброс отра­ботанного воздуха в пожароопасную зону не допускается.

Взрывоопасной зоной является помещение или ограниченное пространство в помеще­нии или наружной установке, в котором имеются или могут образоваться взрывоопас­ные смеси. Под последними понимаются смеси с воздухом горючих газов, паров легковос­пламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), горючих пыли или волокон с нижним концентрацион­ным пределом воспламенения не более 65 г/м^э при переходе их во взвешенное состояние, которые при определенной концентрации способны взорваться при возникновении источника инициирования взрыва. Классифи­кация взрывоопасных зон приведена в табл. 5.10.

Для эксплуатации во взрывоопасных зонах следует применять специальное взрывозащищенное оборудование, выпускаемое промышленностью в соответствии с ПИВРЗ [5.4]. Установлены следующие уровни взрывозащиты электрооборудования: «электрообо­рудование повышенной надежности против взрыва» — взрывозащищенное электрообору­дование, в котором взрывозащита обеспечи­вается только в признанном нормальном режиме работы, знак уровня — 2; «взрывобезопасное электрооборудование» — взрыво­защищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается как при нор­мальном режиме работы, так и при признан­ных вероятных повреждениях, определяемых условиями эксплуатации, кроме поврежде­ния средств взрывозащиты, знак уровня — 1; «особовзрывобезопасное электрооборудова­ние» — взрывозащищенное электрооборудо­вание, в котором по отношению к взрывоопасному электрооборудованию приняты допол­нительные средства взрывозащиты, знак уро­вня — 0.

Т а б л и ц а 5.10. Классификация взрывоопасных зон

¹ Эти зоны не относятся к взрывоопасным, если работа с горючими газами и ЛВЖ произво­дится в вытяжных шкафах или под вытяжными зонтами.

Взрывозащищенное оборудование может иметь следующие виды взрывозащиты: взрывонепроницаемая оболочка (обозначение d), заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом (р), искробезопасная электрическая цепь (i), квар­цевое заполнение оболочки с токоведущиvи частями (q), масляное заполнение оболочки с токоведущими частями (о), специальный вид взрывозащиты (s), защита вида «е» (е).

В зависимости от области применения взрывозащищенное оборудование подразделя­ется на две группы:

I. Рудничное, предназначенное для под­ земных выработок шахт и рудников.

II. Для внутренней и наружной уста­новки (кроме рудничного). Электрооборудова­ние группы II, имеющее виды взрывозащиты d и i, подразделяется на три подгруппы —IIА, IIB, ПС, соответствующие категориям взрывоопасных смесей. В зависимости от предельной температуры — наибольшей температуры поверхностей взрывозащищенного электрооборудования, безопасной в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды, — электрооборудование группы II подразделяется на шесть температурных клас­сов (Т1 — 450 °С; Т2 — 300 °С; ТЗ — 200 °С; Т4 — 135° С; Т5 — 100 °С; Т6 — 85 °С), со­ответствующих группам взрывоопасных сме­сей.

Во взрывоопасных зонах любого класса могут применяться электрические машины с классом напряжения до 10 кВ при условии, что уровень их взрывозащиты или степень защиты оболочки по ГОСТ 17494-72 соответ­ствуют табл. 5.11 или являются более высо­кими.

Таблица 5.11. Уровень защиты электрических машин, работающих

во взрывоопасных зонах

Для механизмов, установленных во взры­воопасных зонах классов B-I, В-Ia и В-П,

допускается применение электродвигателей без средств взрывозащиты при условии, что электродвигатели должны устанавливаться вне взрывоопасных зон в помещениях, отде­ленных несгораемой стеной без проемов и несгораемым перекрытием (покрытием). При этом привод механизма осуществляется валом, пропущенным через стену с устроен­ным в ней сальниковым уплотнением.

При установке электродвигателей с ви­дом взрывозащиты «р» должна быть выпол­нена система вентиляции и контроля избы­точного давления температуры и других параметров. Схемы управления электропри­водами в этом случае должны иметь также защитную блокировку, позволяющую осуще­ствить включение двигателя только после того, как через него продут воздух (или защитный газ) объемом не менее пятикрат­ного объема корпуса (оболочки) машины. Дверцы и крышки кожухов электрообору­дования должны быть снабжены блокиров­кой, препятствующей их открыванию при включенном двигателе.

Во взрывоопасных зонах классов В-П и В-Па рекомендуется применять электро­оборудование, предназначенное для взрыво­опасных зон со смесями горючих пылей или волокон с воздухом. При отсутствии такого оборудования допускается во взрыво­опасных зонах класса В-П применять взрывозащищенное электрооборудование, пред­назначенное для работы в средах с взрыво­опасными смесями газов и паров с воздухом, а в зонах класса В-Па — электрооборудова­ние общего назначения (без взрывозащиты), но имеющее соответствующую защиту обо­лочки от проникновения пыли.

При выборе электродвигателей немало-важным этапом является выбор конструктивного исполнения по способу монтажа, под которым понимается исполнение составных частей электрической машины относительно элементов крепления (подшипников и конца вала). Способ монтажа определяет простран­ственное положение машины на месте уста­новки, способ ее крепления и сочленения с механизмом.

" Для обозначения конструктивного испол­нения по способу монтажа применяются латинские буквы IM и следующие за ними четыре цифры (ГОСТ 2479-79). Первая цифра обозначает группу конструктивного испол­нения (табл. 5.12); вторая и третья вместе обозначают способ монтажа, четвертая — исполнение конца вала (табл. 5.13).

Таблица 5.12. Конструктивное исполнение электрических машин по способу монтажа

Таблица 5.13. Использование конца вала электрических машин

'Сторона D (сторона привода) — приводная сторона вала двигателя; для машин с двумя КБ неравного диаметра — сторона с КB большего диаметра.

¹ Сторона N — сторона вала, противоположная стороне D.

Вторая цифра в обозначении соответ­ствует сочетанию наличия лап, фланцев, числа подшипников щитов, взаимному рас­положению двигателя и редуктора и т. д. Например, для группы конструктивного ис­полнения IM1 вторая цифра соответствует следующим условным обозначениям:

0 — машины на лапах с двумя подшипниковыми щитами (ПЩ);

1 — машины на приподнятых лапах с двумя ПЩ;

2— машины на лапах с одним ПЩ;

3— машины на приподнятых лапах с одним ПЩ;

6— машины на лапах с двумя ПЩ; с редуктором, конец вала редуктора парал­лелен оси вращения машины;

7— то же, что и 6, но конец вала редуктора перпендикулярен оси вращения машины.

Третья цифра соответствует условному обозначению направления конца вала и спо­собу монтажа (группы IM1 — IМ4, IМ9), наличию или отсутствию вала или рото­ра (IM5), наличию или отсутствию фунда­ментной плиты (IМ6, IM7), расположению направляющего подшипника (IM8).

Рис. 5.2. Примеры условных графических обозна­чений конструктивного исполнения двигателей по способу монтажа.

В качестве примера на рис. 5.2 приведены условные графические обозначения конструк­тивных исполнений IM1001 (а), IM1133 (б) и IM7211 (в).