Файл: Лебедев, Н. Н. Электротехника и электрооборудование учеб. пособие [для монтаж. и строит. спец. техникумов].pdf

вышается и достигает установившегося состояния, когда количество тепла, выделяемое электродвигателем в единицу времени, в тот же про­ межуток времени отдается в окружающую среду.

Допустимая нагрузка электродвигателей определяется нагревом его обмоток, нормы нагрева которых зависят от рода изоляции. Изоля­ ционные материалы, применяемые в электромашиностроении, разде­

и шелка.

Класс В: материалы на основе слюды, асбеста и стекловолокна, применяемые с органическими связующими и пропитывающими со­ ставами. ■'

Класс Е: синтетические органические пленки.

Класс F: материалы на основе слюды, асбеста и стекловолокна, при­ меняемые в сочетании с синтетическими связующими и пропитывающи­ ми составами.

Класс Н: материалы на основе слюды, асбеста и стекловолокна, применяемые в сочетании с кремнийорганическими связующими и про­ питывающими составами.

Класс С: слюда, керамические материалы, стекло, кварц, приме­ няемые без связующих составов.

Наибольшая допустимая температура нагрева для изоляции класса А — 105; класса В — 130; класса F — 155; класса Н — 180; класса С — больше 180° С.

§ 13.2. Выбор типа и мощности электродвигателя для различных условий работы

Электродвигатель должен удовлетворять требованиям, предъявля­ емым к нему со стороны производственного механизма, соответство­ вать условиям среды, в которой он будет находиться во время работы, обладать достаточной надежностью и экономичностью, простой по устройству и управлению конструкцией и иметь наименьший вес и габариты. Выбор электродвигателя производят по роду тока й вели­ чине номинального напряжения, номинальной мощности и скорости, естественной механической характеристике, пусковым и тормозным свойствам, регулированию скорости и конструктивному использо­ ванию.

Правильный выбор электродвигателя имеет большое значение. При недостаточной мощности его невозможно, например, обеспечить проведение намеченного технологического процесса и, кроме того, двигатель может быстро выйти из строя. Излишняя мощность двига­ теля влечет за собой дополнительные капитальные затраты и увеличи­ вает эксплуатационные расходы вследствие снижения к. п. д. и коэф­

* Согласно ГОСТ 8865—70.

228

фициента мощности из-за недогрузки. Каждый электродвигатель при пуске, остановке и торможении работает в переходных режимах.

Электромеханические свойства электродвигателей определяются, как известно, их механическими характеристиками (см. гл. 7 и 8). Механическая характеристика электродвигателя выявляет пригод­ ность его для того или иного исполнительного механизма.

При рассмотрении электрических машин во втором разделе книги указывалось, что механические характеристики могут быть естествен­ ные и искусственные (последние соответствуют работе электродвига­

ным возбуждением.

Различные механизмы требуют установки двигателей с различной степенью жесткости; так, например, насосы, компрессоры, транспор­ теры нуждаются в применении двигателей с жесткой или абсолютно жесткой характеристикой.

Из существующих двигателей наиболее простыми, надежными в работе, легкими и дешевыми являются асинхронные двигатели с ко­ роткозамкнутым ротором, присоединяемые непосредственно к сети. Этот тип двигателей нашел преимущественное применение во всех отраслях промышленности и там, где не требуется плавного регулиро­ вания скорости. При ступенчатом регулировании могут применяться многоскоростные асинхронные двигатели.

Асинхронные двигатели с фазным ротором несколько сложнее двигателей с короткозамкнутым ротором, тяжелее и дороже их. Но двигатели этого типа позволяют регулировать скорость, а также вра­ щающий момент при пуске и торможении, что дает возможность полу­ чать необходимую плавность хода. При переходных процессах двига­ тели с фазным ротором имеют меньшие потери энергии в обмотках, что делает их незаменимыми для работы с частыми пусками и останов­ ками. Следует отметить, что двигатели с фазным ротором не дают возможности получить жесткие искусственные механические харак­ теристики при малых скоростях.

229

При необходимости улучшить регулирование и при большой час­ тоте включений применяются двигатели постоянного тока, более слож­ ные по устройству и в эксплуатации, а также более дорогие по срав­ нению с асинхронными двигателями.

В последние годы получили распространение электроприводы с ин­ дукторными муфтами скольжения. Такие электроприводы состоят из нерегулируемого электродвигателя (асинхронного с короткозамк­ нутым ротором или синхронного) и муфты скольжения, установлен­ ной между электродвигателем и механизмом. Регулирование (сниже­ ние) скорости вращения выходного вала муфты достигается изменением

Наиболее целесообразно применение муфт для механизмов с так называемым вентиляторным моментом (момент сопротивления которых изменяется пропорционально квадрату скорости вращения) и для механизмов с постоянным моментом сопротивления с кратковременным режимом работы.

Принцип работы электромагнитной муфты скольжения заключает­ ся в следующем. На индукторе муфты 1, помещенном на ведущем валу, укреплены полюсы и обмотки возбуждения. Концы обмотки возбужде­ ния соединены с кольцами 3, к которым через щетки 4 подведен по­ стоянный ток. На ведомом валу укреплен якорь муфты 2. При враще­ нии возбужденного индуктора в якоре наводится э. д. с. и возникают вихревые токи, взаимодействующие с магнитным потоком индуктора. В результате этого взаимодействия создается электромагнитный мо­ мент и ведомый вал начинает вращаться вслед за ведущим. Скорость вращения ведомого вала меньше скорости вращения ведущего. Регу­ лирование скорости вращения ведомого вала достигается изменением магнитного потока муфты, при котором изменяется электромагнит­ ный момент.

Выпускаемые промышленностью электродвигатели имеют различ­ ные конструктивные исполнения в зависимости от условий среды, в которой "им предназначено работать. За счет соответствующей конструкции электродвигателей обеспечивается их защита от пыли, грязи, дыма, сырости, паров кислот, взрывоопасных газов, высокой

230

температуры и т. п. Изоляция обмоток электродвигателей выполняется нормальной и противосыростной.

По роду защиты выпускают электродвигатели следующих типов: 1. Открытые, у которых все вращающиеся и токоведущие части не имеют специальных защитных приспособлений; для общего примене­

ния открытые электродвигатели не изготовляются.

2. Защищенные электродвигатели, у которых все вращающиеся и токоведущие части предохранены от случайных прикосновений, пойадания внутрь их посторонних предметов, капель воды, падающих отвесно, или брызг. Этот вид машин не защищен от пыли и вредных газов. Электродвигатели, имеющие защиту от капель, называются каплезащищенными, а от брызг — брызгозащищенными.

Защищенные электродвигатели нельзя устанавливать в пожаро­ опасных, взрывоопасных помещениях и в помещениях с едкими пара­ ми и газами.

3. Закрытые электродвигатели, у которых имеются отверстия лишь для ввода проводов и для болтов, скрепляющих детали машины. За­ крытые машины подразделяются на обычные, обдуваемые, продувае­ мые (с закрытой вентиляцией) и герметические. В обдуваемых элек­ тродвигателях охлаждающий воздух засасывается вентилятором и про­ гоняется через корпус машины. У машин с закрытой вентиляцией охлаждающий воздух подводится через трубы.

Закрытые электродвигатели могут быть установлены на открытом воздухе вне зданий, в пыльных и пожароопасных помещениях.

4. Электродвигатели взрывозащищенные; выпускаются в несколь­ ких исполнениях: взрывонепроницаемое В1А, В2Б, ВЗГ и повышен­ ной надежности Н1А, предназначенные для работы во взрывоопасных помещениях соответствующих классов.

Электродвигатели различной конструкции выполняют преимуще­ ственно с горизонтальным валом. Для уменьшения габаритов произ­ водственных машин удобно применять электродвигатели с вертикаль­ ным валом, имеющим упорные подшипники. Особенно удобно для ин­ дивидуального привода машин применять фланцевые электродвигате­ ли, имеющие вместо лап фланцы для крепления к машине.

Выбор мощности двигателя в основном зависит от режима его

231