Серии асинхронных двигателей

Асинхронные двигатели выпускаются в виде единых серий, которые практически обеспечивают все основные потребности при комплектовании электроприводов для всех отраслей народного хозяйства и являются основными двигателями для большинства электроприводов. Они потребляют около половины вырабатываемой электроэнергии. При этом наибольшее количество электроэнергии потребляют двигатели мощностью до 10 кВт. Поэтому технико-экономические показатели двигателей единых серий, охватывающих этот диапазон мощностей, имеют важное значение для экономики страны [17].

Единая серия асинхронных двигателей 4А, которая выпускается с 1973 г., включает двигатели мощностью от 0,06 до 400 кВт. Стандартная шкала мощностей (см. табл. 3.1) применяется для всех модификаций двигателей. Двигатели мощностью от 0,06 до 0,37 кВт выполняются на напряжение 220/380 В, мощностью от 0,55 до 110 кВт — па напряжение 220/380 и 380/660 В, мощностью от 132 до 400 кВт на напряжение 380/660 В. Количество выводных концов шесть, соединение Д/Т.

Помимо основного исполнения в серии 4А имеется целый ряд специализированных исполнений: тропическое, химическое, на частоту 60 Гц, сельскохозяйственное, текстильное и др. Выпускают двигатели с повышенным пусковым моментом, повышенным скольжением, малошумные, многоскоростные и встраиваемые.

Выпускаются двигатели специализированные по конструкции: со встроенным электромагнитным тормозом, температурной защитой, вс траиваемые, с повышенной точностью по установочным размерам, малошумные, высокоточные.

В основном исполнении двигатели выполняются с короткозамкнутым ротором и предназначаются для применения в условиях умеренного климата. Двигатели изготовляются защищенными (1Р23) и закрытыми обдуваемыми (1Р44). Обозначение типов двигателей расшифровывается следующим образом: 4 — порядковый номер серии; А — асинхронный; Н — исполнение по способу защиты от окружающей среды (Н — защищенное, отсутствие буквы — закрытое обдуваемое); следующая буква — обозначение исполнения ротора (К — ротор фазный, отсутствие буквы — ротор короткозамкнутый); затем — исполнение двигателя по материалу станины и щитов (А — станина и щиты алюминиевые, отсутствие буквы — станина и щиты чугунные). Далее указывается высота центров, за ней установочный размер, число полюсов и климатическое исполнение и категория размещения.

Например, 4АА63Л6УЗ — асинхронный двигатель серии 4А, закрытое обдуваемое исполнение со станиной и щитами из алюминия, с высотой оси вращения 63, магнитопровод первой длины шестиполюспый, для районов умеренного климата, третьей категории размещения.

Всего в серии 4А свыше сотни типоразмеров двигателей. Технические данные нескольких двигателей серии приводятся в табл. 3.4 лишь для общего представления об их технико-экономических показателях [17,19].

Таблица 3.4

Серия 4А заменила серии асинхронных машин А2 и А ()2, которые выпускались с 1960 г. В настоящее время двигатели этих серий выпускаются в небольших количествах.

С учетом технического прогресса мирового электромашиностроения в настоящее время вы пускаются двигатели серии 5А. Планируется применение облегченных корпусов из высокопрочных алюминиевых сплавов. Для повышения КПД применяется сталь марки 2212, не требующая отжига после штамповки и имеющая меньшие удельные потери. Применение подшипников с постоянно заложенной смазкой и улучшенными акустическими характеристиками повышает надежность двигателей и снижает уровень шума.

В 1982 г. создана новая унифицированная серия асинхронных двигателей АИ, у которых по сравнению с серией 4Л выше КПД, надежность, снижена материалоемкость, уменьшены шумы и вибрации.

Серии 4А, АК4, ДА304 с высотами оси вращения 400 и 450 мм являются составной частью унифицированной серии Интерэлектро. Серии включают в себя 62 типа высоковольтных асинхронных двигателей с короткозамкнутым и фазным роторами мощностью от 200 до 1000 кВт, частотой вращения 3000—500 об/мин, со степенями защиты 1Р23 и 1Р44. В двигателях серии обеспечена высокая степень унификации, позволяющая получить различные модификации двигателей по назначению, способу охлаждения и защиты. Двигатели соответствуют высшей категории качества. Двигатели серии АН 14—18-го габаритов имеют диапазон мощностей от 200 до 2000 кВт при частотах вращения 250— 1000 об/мин и напряжении 6 кВ. Электродвигатели с короткозамкнутым (серия АП) и с фазным роторами (серия АКН имеют открытое исполнение.

Для работы в крановых и металлургических электроприводах выпускаются трехфазные асинхронные двигатели серий MTF и MTKF, МТН и МТКН. Крановые асинхронные двигатели серий MTF и MTKF характеризуются кратковременным и повторно-кратковременным режимами работы и большими перегрузками. Металлургические двигатели серий МТН и МТКН предназначены для приводов металлургического производства, работающих при повышенных температурах. У электродвигателей серий MTF и МТН фазный ротор, а серий MTKF и МТКН — короткозамкнутый. Двигатели имеют кратность максимального момента, равную 2,3—3,2. Мощности двигателей от 1,4 до 37 кВт, напряжение сети 380/220 В.

В больших количествах асинхронные двигатели используются в бытовых приборах.

В табл. 3.5 представлены технико-эконономические данные нескольких однофазных модификаций серии 4А, /= 50 Гц. Конденсаторные однофазные двигатели серии АКД выпускаются с пусковой и рабочей емкостью.

Таблица 3.5

Исполнение двигателей закрытое IP44 и по способу охлаждения — обдуваемое ICO 141, режим работы продолжительный, класс нагревостойкости двигателей В. Серия включает 64 типоразмера двигателей. Расшифровка названия двигателей: 4А — порядковый номер серии асинхронных двигателей, далее материал корпуса (А — алюминиевый сплав, X — чугун), тип двигателя (Т — с рабочим конденсатором, УТ — с рабочим и пусковым конденсаторами, Е — с пусковой фазой).

Для привода бытовых приборов (звукозаписывающая аппаратура, перемотка ленты, контрольно-кассовые аппараты, центрифуга, фреоновый компрессор) применяются асинхронные конденса горн ыс дв и — гатели серии КД. Эти двигатели выпускаются на напряжение 220 В,/= 50 Гц, мощности от 2,5 до 50 Вт, КПД = = 0,15-Ю, 6, cos ф = 0,87-Ю, 95, масса 0,75—2,4 кг (рис. 3.115).

Рис. 3.115. Конденсаторный двигатель.

Широко применяются двигатели общего назначения серий АОЛ, АВЕ. Серия АОЛ выпускается на мощности 30— 400 Вт, АВЕ — на мощности 18—400 Вт.

Двигатели с повышенным активным сопротивлением в пусковой обмотке (рис. 3.116) используются в приводе герметичного компрессора бытовых холодильников. Эти двигатели предназначены для работы в среде хладона-12 и фреона-22 и рефрижераторного масла. Эти двигатели выпускаются на мощности от 60 до 150 Вт на 300 и 1500 об/мин, КПД — 0,5-Ю, 7, cos ф = 0,56-Ю, 62. Расход активных материалов 0,027— 0,057 кг/Вт.

Универсальные асинхронные двигатели серии УАД — трехфазные асинхронные двигатели с распределенной обмоткой на статоре. Они могут работать при включении в трех;

Рис. 3.116. Асинхронный микродвигатель фазную сеть 220 В при соединении обмоток статора в звезду и от однофазной сети 220 В при включении рабочего конденсатора в свободную фазу сети.

Двигатели серии У АД имеют мощность от 1 до 70 Вт при напряжении 220 В и синхронной частоте вращения 1500 и 3000 об/мин. Это двигатели закрытого исполнения. Они предназначены для работы при температуре от -60 до +85°С. Уровень звука на расстоянии 1 м от корпуса 45—70 дБ. Двигатели серии имеют семь типоразмеров, выполненных на четырех диаметрах статора. Технические данные микродвигателей серии УАД приведены в табл. 3.6.

Таблица 3.6

На частоту 400 Гц выпускаются асинхронные двигатели серии ДАТ. Серия включает двигатели на мощности от 10 до 10 000 Вт, напряжение 220 В и частоты вращения 10 800, 7500 и 5600 об/мин. Масса двигателей 0,15—12,5 кг. Режим работы двигателей продолжительный, температура окружающей среды от 60 до 100 °C при пониженном атмосферном давлении [171.

Разработана единая унифицированная серия бытовых электродвигателей мощностью 0,6—180 Вт. В серии предусматривается прогрессивная технология, позволяющая автоматизировать большинство трудоемких процессов изготовления машин [ 11.

После распада СССР в России осталось примерно 30% мощностей заводов, изготовляющих асинхронные двигатели единых серий. Если в СССР электромашиностроительные заводы выпускали двигатели двух-трех высот вращения, что обеспечивало возможности высокой автоматизации процессов производства, то теперь на оставшихся заводах необходимо выпускать машины большинства габаритов.

Ярославский электромашиностроительный завод освоил выпуск серии RA — Российская асинхронная, охватывающая машины от 120 Вт до 100 кВт, соответствующие международным стандартам CENELEC и DIN [19].

Владимирский электромоторный завод выпускает серию асинхронных двигателей серии 5А и 5АМ до 1000 кВт.

На изготовление асинхронных двигателей идет наибольшее количество электротехнической стали и обмоточных проводов. Оптимальное проектирование и рациональная эксплуатация асинхронных двигателей имеют важное значение для народного хозяйства [11].