Степень защиты персонала от соприкосновения с токоведу-щими и вращающимися частями и от попадания посторонних тел внутрь машины

Степени защиты от проникновения воды внутрь машины

IPOO IP10 IP20

IP01 1РП IP21

IP12

IP22

IP13 IP23

IP43

IP44 IP54

IP55

IP56

IP57

IP58

водород, W-вода и т. д. Если хладагентом является только воздух, то буква опускается. Затем идет несколько цифр: первая цифра условно обозначает устройство цепи охлаждения для циркуляции хладагента, например воздуха, вторая - способ перемещения хладагента. Если машина имеет несколько цепей охлаждения (например, внутренняя вентиляция и наружный обдув), то в обозначении может быть четыре цифры - две для обозначения наружной цепи охлаждения и две - для внутренней.

Ниже приведены примеры обозначения наиболее распространенных способов охлаждения электрических машин:

IC01-защищенная машина с самовентиляцией: вентилятор расположен на валу машины;

IC0041 - закрытая машина с естественным охлаждением;

IC0141-закрытая машина, обдуваемая наружным вентилятором, расположенным на валу машины;

IC0151 - закрытая машина, имеющая корпус с трубами для прохода воздуха, с наружным и внутренним вентиляторами.

Опыт проектирования электрических машин определил увязку исполнения машин по степеням защиты и способам охлаждения с высотами оси вращения машин, которую следует рассматривать как рекомендуемую при проектировании асинхронных двигателей и двигателей постоянного тока, предназначенных для привода механизмов, не предъявляющих особых требований к пусковым и регулировочным свойствам двигателей, скольжению, КПД и т. п. (табл. 1.3).

Монтаж электрических машин в местах их установки осуществляется обычно на лапах или посредством фланцев. При этом возможно разное пространственное расположение оси вала машины (например, горизонтальное или вертикальное). Электрические машины большей мощности обычно выполняют со стояковыми подшипниками.

Разновидности конструктивного исполнения электрических машин по способу монтажа определены ГОСТ 2479-79, предусматри-

вающим следующую структуру условного обозначения конструктивного исполнения электрических машин по способу монтажа:

Группа

-Латинские буквы IM или М

-Конструктивное исполнение (одна цифра)

-Способ монтажа (две цифры)

-Исполнение конца вала (одна цифра)

Латинские буквы IM представляют собой начальные буквы английских слов International Mounting.

Возможны следующие условные обозначения конструктивных исполнений электрических машин (первая цифра в обозначении):

1 - на лапах гподшипниковыми щитами; возможно применение

пристроенного редуктора;

2 - на лапах с подшипниковыми щитами, с фланцем на под-

шипниковом щите (или щитах);

3 - без лап с подшипниковыми щитами, с фланцем на одном

подшипниковом щите (или щитах), с цокольным фланцем;

4 - без лап с подшипниковыми щитами, с фланцем на станине;

5 - без подшипниковых щитов;

6 - на лапахс подшипниковыми щитами и со стояковыми под-

шипниками;

7 - на лапах со стояковыми подшипниками (без подшипнико-

вых щитов);

8 - с вертикальным валом, кроме машин групп от IM1 до IM4; 9--специального исполнения по способу монтажа.

Для каждого из конструктивных исполнений (первая цифра) возможно несколько способов монтажа. В результате получается

Таблица 1.3

1 -(

2 -(

3-4-5-6-7-

8 - 1

более трехсот различных конструктивных исполнений электрических машин по способу монтажа.

Форма выступающего конца вала и число концов вала (один или два) обозначаются следующим образом (последняя цифра): О - без выступающего конца вала;

с одним выступающим концом вала цилиндрической формы;

с двумя выступающими концами вала цилиндрической формы;

с одним выступающим концом вала конической формы; с двумя выступающими концами вала конической формы; с одним выступающим фланцевым концом вала; с двумя выступающими фланцевыми концами вала; с двумя выступающими концами вала, со стороны привода - фланцевым, а с противоположной стороны - цилиндрическим;

все прочие исполнения выступающих концов вала. Ниже приведены примеры обозначения наиболее распространенных конструктивных исполнений машин по способу монтажа: IM1001 - на лапах с двумя подшипниковыми щитами, конец вала цилиндрический, направлен горизонтально, лапы обращены вниз;

IM1011 - на лапах с двумя подшипниковыми щитами, конец вала цилиндрический, направлен вертикально вниз;

IM1031-то же, что и ШОП, но конец вала направлен вертикально вверх;

IM2101 - на лапах с двумя подшипниковыми щитами, с фланцем, не доступным с обратной стороны, конец вала цилиндрический, направлен горизонтально, лапы обращены вниз;

IM2111 - на лапах с двумя подшипниковыми щитами, с фланцем, не доступным с обратной стороны, конец вала цилиндрический, направлен вертикально вниз;

IM2131-то же, что и IM2111, но конец вала направлен вертикально вверх.

1.4. КЛИМАТИЧЕСКИЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

На условия эксплуатации электрических машин, а следовательно, и на их надежность значительное влияние оказывают климатические факторы внешней среды.

К климатическим факторам внешней среды относятся температура воздуха и диапазон ее колебаний, относительная влажность и давление воздуха или газа, солнечная радиация, дождь, ветер, пыль, соляной туман, иней, действие плесневых грибов, содержание в окружающей среде коррозионно-активных материалов.

Проектируемые электрические машины могут иметь различные климатические исполнения, определяемые ГОСТ 15150-69 и условно обозначаемые одной или двумя буквами (табл. 1.4).

Климатические исполнения электрических машин

Обозначение

Двигатели, предназначенные для эксплуатации иа суше, реках,

озерах для макроклиматических районов: с умеренным климатом с холодным климатом с влажным тропическим климатом с сухим тропическим климатом как с сухим, так и с влажным тропическим климатом для всех макроклиматических районов на суше (общеклиматическое исполнение) Двигатели, предназначенные для установки на морских судах для

макроклиматических районов:

с умеренно холодным морским климатом

с тропическим морским климатом для судов каботажного плавания или иных, предназначенных для плавания только в тропической зоне

для неограниченного района плавания Двигатели, предназначенные для всех макроклиматических районов на суше и на море.

ом в

гост 15150-69 устанавливает пять категорий мест размещения машин при эксплуатации. Категория места размещения обозначается цифрами 1, 2, 3, 4, 5.

Электрические машины общего назначения при отсутствии особых требований по климатическим воздействиям, проектируются для районов с умеренным климатом (исполнение У) и категорий мест размещения 3 или 4. Категория 3 предполагает работу машины в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без иску-ственно регулируемых климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха и воздействия песка и пыли существенно меньше, чем на открытом воздухе. К категории 4 относятся помещения с искусственно регулируемыми климатическими условиями (например, закрытые отапливаемые и вентилируемые производственные или иные помещения).

При проектировании электрических машин необходимо учитывать также воздействие механических факторов внешней среды. ГОСТ 17516-72 устанавливает несколько групп условий эксплуатации изделий, обозначаемых Ml -МЗО. Эти группы характеризуются диапазоном частоты вибраций, их амплитудой, параметрами ударных нагрузок и т. д.

По условиям эксплуатации с учетом воздействия механических факторов электрические машины общего назначения относят к группе Ml, т. е. они могут быть установлены на фундаментах, на стенах производственных помещений и т. д. При этом внешние источники не должны создавать вибрации частотой выше 35 Гц и максимальным ускорением не более 5 м/с, ударные нагрузки недопустимы.

1.5. СЕРИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН И ЕДИНИЧНАЯ МАШИНА

Электрические машины общего назначения, а также машины, предназначенные для применения в определенных отраслях народного хозяйства, изготавливаются, как правило, сериями. Серия электрических машин представляет собой ряд машин возрастающей мощности, имеющих однотипную конструкцию и удовлетворяющих общему комплексу требований.

Электрические машины, предназначенные для наиболее широкого применения в различных отраслях народного хозяйства, выпускаются едиными сериями. Для электрических машин единых серий характерен высокий уровень унификации деталей и сборочных единиц, пх максимальная взаимозаменяемость.

При проектировании серии машин при заданных высотах оси вращения принимают размеры статоров и роторов такими, чтобы довести до минимума количество требуемых штампов при минимальных отходах. Это достигается тем, что одни и те же листы используют для изготовления сердечников машин, соседних по шкале мощностей, путем изменения длины этих сердечников. Другие мероприятия по унификации позволяют сократить номенклатуру пресс-форм, моделей для отливок и другой технологической оснастки.

По своим технико-экономическим показателям электрические машины единых серий соответствуют существующему уровню мировой техники. Разработка и освоение производства единой серии э1ектрических машин представляет собой задачу государственного значения.

За по(й1едние годы отечественным электромашиностроением разработаны и освоены в производстве единая серия асинхронных двигателей 4А, серия машин постоянного тока 2П, серии синхронных машин СГ2, СД2, СДН2, СДН32 и ряд других серий, предназначенных для широкого применения в различных отраслях народного хозяйства.

По мере развития науки и техники, создания материалов с улучшенными свойствами, накопления опыта проектирования и эксплуатации электрических машин оказывается возможным создавать более совершенные серии машин как по техническим, так и по экономическим показателям. Поэтому периодически взамен существующих единых серий создаются новые, более совершенные.

Наряду с сериями электрических машин общего назначения промышленностью изготавливаются серии электрических машин специализированного назначения: тяговые, краново-металлурги-ческие, судовые и др.

Но бывают случаи, когда для оснащения какой-либо установки требуется электрическая машина с техническими данными, которыми ни одна из серийных машин не обладает. В этом случае приходится проектировать и изготавливать единичную электрическую машину (или несколько машин). При проектировании такой машины необходимо принимать во внимание конструкции деталей и

сборочных единиц электрических машин, выпускаемых на данном заводе, для того чтобы максимально их использовать в проектируемой единичной машине.

Основной задачей расчета электрической машины (серии машин) является нахождение оптимального варианта. Оптимальным считается такой вариант машины, в котором полное удовлетворение технических требований сочетается с наибольшим экономическим эффектом в народном хозяйстве. Наиболее трудоемко нахождение оптимального варианта при проектировании серии машин, так как это связано с необходимостью расчета большого числа вариантов с последующим их сравнением и обобщением полученных результатов. Тщательная проработка большого числа вариантов оказывается возможной лишь при использовании современной вычислительной техники. Обычно для этой цели используются цифровые ЭВМ, которые при соответственно составленной программе не только выполняют электромагнитные, тепловые и экономические расчеты по нескольким вариантам, но и определяют оптимальный вариант м.ашины с выдачей всех ее конструктивных параметров.

Однако создание серии электрических машин или отдельной машины, оптимальной по всем показателям, практически невозможно. Так, машины, оптимальные по рабочим и пусковым параметрам, могут оказаться трудоемкими в изготовлении, иметь высокую себестоимость. По этой причине оптимальному проектированию электрических машин должен предшествовать выбор критерия оптимальности. Например, если проектируется электрическая машина (серия машин) специализированного назначения, то при выборе критерия оптимальности следует учесть особые условия эксплуатации машины и специальные требования к ее рабочим и пусковым параметрам. Так, если машина предназначена для установки на транспортном средстве, то ее критериями оптимальности могут быть минимальные масса и габариты. При этом машина может оказаться трудоемкой в изготовлении и иметь повышенную себестоимость.

Если же проектируется электрическая машина или серия машин общего назначения, то критериями-оптимальности могут быть минимальные затраты на ее изготовление и минимальные эксплуатационные расходы. Так, асинхронные двигатели единой серии 4А спроектированы оптимальными для нужд народного хозяйства. Критерием оптимальности была принята минимальная стоимость двигателей в производстве и эксплуатации. При этом учитывались стоимость материалов, трудозатраты, амортизация оборудования, затраты на проектирование, стоимость электроэнергии при эксплуатации двигателей, затраты на их ремонт и обслуживание.

1.6. ПОРЯДОК ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Проектирование электрической машины (серии машин) предусматривает несколько стадий, каждая из которых завершается