требования к электрическим машинам в части воздействия механических факторов изложены в ГОСТ 16962-71.

Конструирование электрической машины должно осуществляться в неразрывной связи с технологией ее изготовления, с широким применением отраслевых и заводских нормалей на детали и сборочные единицы. В основу конструирования должна быть положена наиболее совершенная имеющаяся конструкция электрической машины. Например, конструирование трехфазных асинхронных двигателей целесообразно вести на базе двигателей серии 4А.

7.2. СТАНИНА

Станина представляет собой остов электрической машины, в котором расположен сердечник статора с обмоткой. Станина воспринимает механическую нагрузку от сердечника статора с обмоткой

Рис. 7.1. Асинхронные двигатели серии 4А:

а -исполнение IP44 с алюминиевой оболочкой; б -исполнение IP44 с чугунной оболочкой; в -исполнение IP23 с литой вболочкой; г - исполнение IP23 со сварной оболочкой

И ОТ ротора (через подшипниковые щиты), кроме того, станина участвует в процессе теплопередачи от сердечника статора к охлаждающей среде.

Конструкция станины асинхронного двигателя в значительной степени определяется исполнением двигателя по степени защиты.

Станиныдвигателей со степенью защиты IP44 имеют цилиндрическую форму и снабжены наружными продольными ребрами, увеличивающими поверхность охлаждения (рис. 7.1,а и б). Необходимое количество ребер Пр и их высоту ftp определяют следующим образом. По рис. 7.2, а определяют условную поверхность охлаж-

50 70 т

200 Л,мм

50 70 -too ZOO Л, мм

Рис. 7.2. Условная поверхность охлаждения ребристой станины rtpftp (а) и высота ребер ftp (б)

Рис. 7.3. Продольные ребра литых станин асинхронных двигателей исполнения IP44

дения станины на единицу ее длины (Прйр), представляющую собой произведение числа ребер Пр, приходящихся на Д окружности станины, на их высоту ftp. Затем по рис. 7.2,6 определяют высоту ребра ftp. Число ребер, приходящихся на 1/4 окружности станины,

Пр = (ПрМ гр-Угол между двумя соседними ребрами

ар = 907/гр.

(7.1)

(7.2)

Обозначения размеров ребра даны на рис. 7.3.

Радиус округления вершины ребра R и угол между стенками ребер Рр принимаются в зависимости от высоты оси вращения ft по табл. 7.1.

Рис. 7.4. Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором ис-полиеиня IP44 типа 4А200М2 (37 кВт, 220/380 В, 2р=4):

/ - обмотка статора; 2 -обмотка ротора; 3 -вводное устройство; 4 - рым-болт; 5 - сердечник статора; 6 - сердечник ротора; 7 - вал; S - станина; 9 - щит подшипниковый; 10 - воз-духонаправляющий щиток; 11- крышка подшипниковая внутренняя; 12 - крышка подшипниковая иаружиая; 13 - вентилятор; /4 -кожух вентилятора; 15 - шайба пружинящая; 16 - болт заземляющий

Три или четыре ребра, равномерно расположенных по периметру станины, делают утолщенными. В их торцах сверлят отверстия и нарезают резьбу для крепления подщипниковых щитов болтами.

Станины и подшипниковые щиты асинхронных двигателей исполнения IP44 изготавливаются в зависимости от высоты оси вращения из следующих материалов:

л, мм Материал станины и подшипниковых щитов

50-63 ......... Алюминиевый сплав

74-160 ........ Алюминиевый сплав или чугун в любом сочетании

180-250 ........ Чугун

280-355 ........ Чугун или сталь

Внутреннюю гладкую поверхность станины двигателей исполнения IP44 обрабатывают под посадку сердечника статора. Получаемое при этом плотное прилегание сердечника статора всей наружной поверхностью к станине способствует более эффективной передаче теплоты от сердечника к станине (рис. 7.4).

Рис. 7.5. Рекомендуемые сред- иие значения толщины стенки станины

100 150 200 250 300

h,MM

Возможно также изготовление станин асинхронных двигателей методом облива сердечника статора алюминиевым сплавом под давлением.

Лапы асинхронных двигателей либо отливаются заодно со станиной, либо изготавливаются отдельно и крепятся к ней.

Станина двигателя должна иметь достаточную жесткость и прочность, что является необходимым условием надежной работы любой электрической машины. При недостаточной жесткости прогиб станины нарушает равномерность зазора между сердечниками статора и ротора. Это наиболее опасно для асинхронных двигателей, так как воздушный зазор у них мал и даже небольшое нарушение его равномерности может вызвать возникновение значительных сил магнитного тяжения. В результате ухудшаются свойства двигателя или даже происходит задевание ротора о статор.

i-su

Рис. 7.6. Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором исполнения IP23 типа 4AH200L4 (55 кВт, 380/660 В, 2р=4):

/ - обмотка статора; 2 -обмотка ротора; 3 -вводное устрой, ство; 4 - рым-болт; 5 - сердеч. ннк статора; 5 - сердечник ротора; 7 -вал; S -станина; 9 - щит подшипниковый; 10 - ъоЗ духонаиравлающий щиток; 11- жалюзи; 12 - крышка подшипниковая внутренняя; 13, 14- крышки подшипниковые наружные; 16 - шайба пружинящая; - жалюзи; 17 - бот зазек-ляющнй

Деформация станины вызывается силой тяжести сердечника статора с обмоткой и окружными усилиями, созданными вращающим моментом, а также силами одностороннего магнитного тяже-ния. Допускается суммарный прогиб станины не более 5 % воздушного зазора.

Толщина стенки станины в двигателях исполнения IP44, обеспечивающая необходимую жесткость, может быть принята [1]: при литье в земляные формы - по кривой bcr=f{h) (рс. 7.5); при литье чугуна в металлические коки-ли толщина стенки может быть принята на 30-40 % меньше, чем при литье в земляные формы; при обли-ве сердечника статора алюминиевым сплавом под давлением толщина стенки может быть принята на 50% меньше, чем при литье.в земляные формы по данным рис. 7.5.

В асинхронных двигателях исполнения IP23 сердечник статора укрепляют в станине на опорных ребрах. При этом между внутренней поверхностью станины и наружной поверхностью сердечника статора образуются вентиляционные каналы, способствующие более эффективному охлаждению машины (рис. 7.6). Наличие опорных ребер повышает жесткость станины, что позволяет принять стенки гтани-ны несколько тоньше, чем указано на рис. 7.5.

Асинхронные двигатели с высотой оси вращения /i280 мм исполнения по степени защиты IP23 целесообразно выполнять со станиной, имеющей прямоугольные очертания. Такая станина обеспечивает лучшее использование внутреннего объема машины, т.е. при заданном наружном диаметре сердечника статора получаем машину с меньшей высотой оси вращения (рис. 7.7), чем при станине круглой формы {h<ih). При этом незаполненные угловые объемы станины используются для прохождения охлаждающего воздуха.

Станины двигателей исполнения IP23 имеют обычно гладкую внешнюю поверхность (см. рис. 7.1, в) и внутренние продольные ребра, обработанные под посадку сердечника статора. В сТанине имеются отверстия (окна), закрытые жалюзи для выхода охлаждающего воздуха. Жалюзи делают штампованными из листовой стали либо отливают из алюминиевого сплава.

Для размещения вводного устройства на станине имеются специальные основания, выполненные в процессе отливки или же приваренные, а в самой станине имеются окна, через которые проходят выводные концы обмотки. На торцах станины делают заточки для посадки и центрирования подшипниковых щитов. При

Рис. 7.7. Сравнение станин круглой и прямоугольной формы