Ką galite sužinoti apie elektros variklį, žinodami jo katalogo duomenis
Asinchroninių variklių kataloguose yra visi variklio pasirinkimui reikalingi duomenys.
Kataloguose nurodoma: variklio dydis, vardinė galia S1 režimui (nuolatinis veikimas), sukimosi dažnis esant vardinei galiai, statoriaus srovė esant vardinei galiai, efektyvumas esant vardinei galiai, galios koeficientas esant vardinei galiai, paleidimo srovės dažnis, t.y. pradinė paleidimo srovė iki vardinės arba paleidimo galios kartotinės, t.y. visos paleidimo galios ir vardinės galios santykis, pradinio paleidimo momento kartotinis, mažiausio sukimo momento kartotinis, dinaminis rotoriaus inercijos momentas.
Be šių duomenų, susijusių su vardiniu arba paleidimo režimu, kataloguose pateikiami išsamesni duomenys apie efektyvumo ir galios koeficiento kitimą keičiantis variklio veleno apkrovai. Šie duomenys pateikiami lentelėse arba grafine forma.Naudojant šiuos duomenis taip pat galima apskaičiuoti statoriaus srovę ir slydimą esant skirtingoms veleno apkrovoms.
Taip pat kataloguose nurodyti reikalingi variklio montavimo vietoje ir prijungimo prie elektros tinklo matmenys.
Skirtingi variklio kūrimo, platinimo, montavimo, eksploatavimo ir remonto etapai reikalauja skirtingo detalumo. Daugeliu atvejų pakanka dydžio detalumo. Standartinio dydžio 4A ir AI serijų variklių katalogo aprašyme yra funkcijos, žymimos daugiausia 24 simboliais.
Pavyzdžiai. 4A160M4UZ – 4A serijos indukcinis variklis, su apsaugos laipsniu IP44, lova ir skydai yra ketaus, sukimosi ašies aukštis 160 mm, pagamintas vidutinio ilgio M lovoje, keturių polių, skirtas darbui vidutinio klimato sąlygomis, 3 kategorija.
4АА56В4СХУ1 — 4A serijos asinchroninis variklis su IP44 apsaugos laipsniu, rėmas ir skydai aliuminio, sukimosi ašies aukštis 56 mm, turi ilgą šerdį, keturių polių, žemės ūkio modifikacija pagal aplinkos sąlygas, skirta darbui vidutinio klimato sąlygomis, 1 kategorija vienai vietai.
Variklio vardinė galia yra mechaninė veleno galia veikiant gamintojo numatytam veikimo režimui.
Elektros variklių vardinių galių skaičius: 0,06; 0,09; 0,12; 0,18; 0,25; 0,37; 0,55; 0,75; 1,1; 1,5; 2,2; 3,7; 5,5; 7,5; vienuolika; 15; 18,5; 22; trisdešimt; 37; 45; 55; 75; 90; 110; 132; 160; 200; 250; 315; 400 kW.
Didžiausia leistina variklio galia gali keistis keičiantis darbo režimui, aušinimo skysčio temperatūrai ir aukščiui.
Varikliai turi išlaikyti savo vardinę galią, kai tinklo įtampa nukrypsta nuo vardinės vertės ± 5 % ribose esant vardiniam tinklo dažniui ir kai tinklo dažnis nukrypsta ± 2,5 % nuo vardinės įtampos. Vienu metu nukrypus tinklo įtampai ir dažniui nuo vardinių verčių, varikliai turi išlaikyti savo vardinę galią, jei absoliučių nuokrypių suma neviršija 6% ir kiekvienas iš nuokrypių neviršija normos.
Sinchroninis variklio greitis
GOST nustato daugybę sinchroninių asinchroninių variklių sukimosi greičių, o esant 50 Hz tinklo dažniui, yra šios vertės: 500, 600, 750, 1000, 1500 ir 3000 aps./min.
Dinaminis elektros variklio rotoriaus inercijos momentas
Kūno inercijos matas sukimosi judesio metu yra inercijos momentas, lygus visų taškinių elementų masių sandaugų sumai jų atstumo nuo sukimosi ašies kvadratu. Asinchroninio variklio rotoriaus inercijos momentas lygus daugiapakopio veleno, šerdies, apvijos, ventiliatoriaus, rakto, besisukančių riedėjimo guolių dalių, ritės laikiklių ir fazinio rotoriaus traukos poveržlių ir kt. inercijos momentų sumai.
Elektros variklių tvirtinimas prie objekto atliekamas kojelėmis, flanšais arba pėdelėmis ir flanšais vienu metu.
Asinchroninių elektros variklių su lempų rotoriumi (a) ir flanšu (b) montavimo matmenys
Ant kojų montuojami elektros varikliai turi keturis pagrindinius tvirtinimo dydžius:
h (H) – atstumas nuo veleno ašies iki kojelių atraminio paviršiaus (pagrindinis dydis),
b10 (A) – atstumas tarp tvirtinimo angų ašių,
l10 (B) – atstumas tarp tvirtinimo angų ašių (vaizdas iš šono),
l31 (C) - atstumas nuo atraminio laisvojo veleno galo galo iki artimiausių tvirtinimo angų kojose ašies.
Elektriniai varikliai su flanšais turi keturis pagrindinius tvirtinimo dydžius:
d (M) – tvirtinimo angų centrų apskritimo skersmuo,
d25 (N) – galandimo centravimo skersmuo,
d24 (P) – išorinis flanšo skersmuo,
l39 (R) – atstumas nuo flanšo atraminio paviršiaus iki laisvojo veleno galo atraminio paviršiaus.
Elektros variklių charakteristikos
Variklio mechaninės charakteristikos ir užvedimo savybės
Mechaninė charakteristika yra variklio sukimo momento priklausomybė nuo jo sukimosi greičio esant pastoviai įtampai, tinklo dažnio ir išorinių varžų variklio apvijų grandinėse.
Pradinės savybės apibūdinamos paleidimo momento Mp, minimalaus sukimo momento Mmin, didžiausio (kritinio) momento Mcr, paleidimo srovės Azp arba paleidimo galios Pp reikšmėmis arba jų kartotiniais. Momento, nurodyto vardinio slydimo momento santykinės mechaninės elektros variklio charakteristikos, priklausomybė vadinama.
Vardinis elektros variklio sukimo momentas, N / m, nustatomas pagal formulę
Mnom = 9550 (Rnom / nnom)
kur Rnom — nominali galia, kW; nnom — vardinis greitis, aps./min.
Įvairių indukcinių variklių modifikacijų mechaninių charakteristikų įvairovė parodyta paveikslėlyje.
Voverės narvelio rotoriaus asinchroninių elektros variklių mechaninės charakteristikos: 1 — bazinis radaras, 2 — padidinto paleidimo momento, 3 — padidinto slydimo.
Variklių grupės, atstovaujančios serijos segmentui, mechaninės charakteristikos telpa į tam tikrą zoną.Šios zonos vidurio linija bus vadinama serijos segmento grupine mechanine charakteristika. Grupei būdingo ploto plotis neviršija momento tolerancijos lauko.
Elektros variklių veikimo charakteristikos
Veikimo charakteristikos yra įvesties galios P1, srovės statoriaus apvijoje Az, sukimo momento M, naudingumo koeficiento, galios koeficiento cos f ir slydimo s priklausomybės nuo variklio P2 naudingosios galios esant pastoviai įtampai statoriaus apvijos gnybtuose, tinklo dažnis ir išorinės varžos variklio apvijų grandinėse. Jei tokių priklausomybių nėra, efektyvumo ir cos f reikšmes galima apytiksliai nustatyti pagal paveikslus.
Asinchroninių variklių charakteristikos
Elektros variklio naudingumo koeficientas esant dalinėms apkrovoms: 1 — P2 / P2nom = 0,5, 2 — P2 / P2nom = 0,75, 3 — P2 / P2nom = 1,25
Elektros variklio galios koeficientas esant dalinėms apkrovoms: 1 — P2 / P2nom = 0,5, 2 — P2 / P2nom = 0,75, 3 — P2 / P2nom = 1,25
Stumdomą elektros variklį galima apytiksliai nustatyti pagal formulę:
snom = s2 (P2 / Pnom),
ir srovė elektros variklio statoriaus linijoje - pagal formulę:
kur I — statoriaus srovė, A, cos f — galios koeficientas, Unominal — vardinė linijos įtampa, V.
Variklio rotoriaus greitis:
n = nc (1 – s),
kur nc — sinchroninis elektros variklio sukimosi dažnis, aps./min.
Elektros variklių statyba
Elektros variklių apsaugos laipsnis
Elektros variklių apsaugos laipsnis apibrėžtas GOST 17494-72. Apsaugos laipsnio charakteristikos ir jų pavadinimai apibrėžti GOST 14254-80.Šis standartas nurodo personalo apsaugos nuo sąlyčio su įtampingosiomis arba judančiomis elektros variklių dalimis ir nuo kietų svetimkūnių bei vandens patekimo į elektros variklius laipsnį.
Apsaugos laipsnis žymimas dviem lotyniškomis raidėmis IP (Tarptautinė apsauga) ir dviem skaičiais. Pirmasis skaitmuo rodo personalo apsaugos nuo sąlyčio su judančiomis arba įtampančiomis dalimis laipsnį, taip pat apsaugos nuo kietų svetimkūnių įsiskverbimo į elektros variklius laipsnį. Antrasis skaitmuo rodo apsaugos nuo vandens patekimo į elektros variklius laipsnį
Elektros variklių aušinimo būdai
Aušinimo būdai žymimi dviem lotyniškomis raidėmis 1C (Tarptautinis aušinimas) ir aušinimo kontūro charakteristika.
Kiekviena elektros variklio aušinimo grandinė turi charakteristiką, pažymėtą lotyniška raide, nurodančia šaltnešio tipą ir dviem skaičiais. Pirmasis skaičius nurodo šaltnešio cirkuliacijos grandinės konstrukciją, antrasis - energijos tiekimo šaltnešio cirkuliacijai būdą. Jei elektros variklis turi dvi ar daugiau aušinimo grandinių, tada žymėjimas rodo visų aušinimo grandinių charakteristikas. Jei oras yra vienintelis elektros variklio šaltnešis, tada leidžiama praleisti raidę, nurodantį dujų pobūdį.
Asinchroniniuose varikliuose naudojami šie aušinimo būdai: IC01 – varikliai su apsaugos laipsniais IP20, IP22, IP23 su ventiliatoriumi, esančiu ant variklio veleno, IC05 – varikliai su apsaugos laipsniais IP20, IP22, IP23 su prijungtu ventiliatoriumi, turinčiu nepriklausomą pavara , IC0041 — varikliai su apsaugos laipsniais IP43, IP44, IP54 su natūraliu aušinimu; IC0141 — varikliai su apsaugos laipsniais IP43, IP44, IP54 su išoriniu ventiliatoriumi, esančiu ant variklio veleno, IC0541 — varikliai su apsaugos laipsniais IP43, IP44, IP54 su pritvirtintu ventiliatoriumi, turinčiu nepriklausomą pavarą.
Uždarytas variklis (apsaugos laipsnis IP44)
Elektros variklio izoliacijos sistemos atsparumo šilumai klasės
Elektros varikliuose naudojamos izoliacinės medžiagos skirstomos į klases pagal atsparumą karščiui.
Izoliacinė medžiaga klasifikuojama į vieną ar kitą klasę, priklausomai nuo maksimalios leistinos temperatūros. Varikliai veikia esant skirtingoms aplinkos temperatūroms.
Vardinei aplinkos temperatūrai vidutinio klimato sąlygomis, jei nenurodyta kitaip, imama 40 °C temperatūra Maksimalus leistinas variklio apvijos temperatūros kilimas gaunamas iš izoliacijos sistemos temperatūros indekso atėmus 40.
Pasirinkus aukštesnę atsparumo karščiui klasę (pvz., F vietoj B), galima pasiekti du pasirinkimo tikslus:
1) variklio galios didinimas, esant pastoviam teoriniam tarnavimo laikui,
2) eksploatacijos trukmės ir patikimumo padidėjimas esant pastoviai galiai. Daugeliu atvejų karščiui atsparesnės izoliacijos naudojimas yra skirtas pagerinti variklio patikimumą sunkiomis eksploatavimo sąlygomis.