В промышленных вентиляторах наиболее широко применяются асинхронный трехфазные электродвигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором. Есть некоторые особенности использования электродвигателей, на которые мы обратим внимание.
Электродвигатели в вентиляторах могут находиться:
• в условиях окружающей среды, как, например, в случае радиальных вентиляторов со спиральными корпусами;
• в условиях перекачиваемой среды, как в случае канальных и осевых вентиляторов.
В обоих случаях электродвигатели подвергаются воздействиям среды — температуры, влажности, запыленности и т. д. И сам вентилятор, и электродвигатель как его составная часть также оказывают воздействие на окружающую среду, в частности, шумом и вибрациями.
В соответствии с ГОСТ 15150, электродвигатели выпускаются в ряде климатических исполнений.
|
Климатическое исполнение |
Категория размещения* |
Рабочая температура, 0С |
Max значение относительной влажности, % |
|
|
Верхнее значение |
Нижнее значение |
|||
|
У (умеренный) |
1, 2 |
40 |
— 45 |
100 при 250С |
|
У (умеренный) |
3 |
40 |
— 45 |
98 при 250С |
|
У (умеренный) |
4 |
35 |
1 |
80 при 250С |
|
Т (тропический) |
2 |
45 |
— 10 |
100 при 350С |
|
УХЛ (умеренно холодный) |
4 |
40 |
— 50 |
100 при 250С |
|
ХЛ (холодный) |
1, 2 |
40 |
— 60 |
100 при 250С |
|
* 1 – на открытом воздухе; 2 – под навесом при отсутствии прямого воздействия солнечного излучения и атмосферных осадков; 3 – в закрытых помещениях без искусственного регулирования климатических условий; 4 – в закрытых помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями. |
||||
Возможна эксплуатация двигателя и при больших, чем указанные в таблице, температурах, однако для уменьшения температуры внутреннего разогрева электродвигатели должны эксплуатироваться при пониженной мощности:
|
Температура окружающей среды, 0С |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
|
Нагружаемая мощность, % от номинала |
100 |
96 |
92 |
87 |
82 |
Если рассматривать температурные условия применения электродвигателей в вентиляторах, то необходимо учитывать конкретную схему вентилятора. Например, в случае радиального вентилятора со спиральным корпус электродвигатель обычно находится снаружи корпуса (исключение составляют двигатели с внешним ротором), вне потока перемещаемой среды. Он обдувается собственным вентилятором охлаждения, и к нему можно применить приведенные температурные условия. Если же рассматривать канальные радиальные вентиляторы и осевые вентиляторы с рабочим колесом, установленным на валу двигателя, или радиальные вентиляторы со спиральным корпусом и двигателемс внешним ротором, то электродвигатели находятся внутри потока перемещаемой среды. В таких случаях двигатель получает дополнительное охлаждение потоком и предельные температуры эксплуатации двигателей, вообще говоря, должны быть определены специально. Однако, насколько нам известно, такая информация у производителей электродвигателей отсутствует.
В принципе электродвигатели могут комплектоваться термодатчиками защиты от перегрева обмоток статора. Внутрь электродвигателя на каждую из обмоток устанавливается датчик, и все три датчика соединяются последовательно. В таблице указаны требования по условиям срабатывания датчиков термозащиты обмоток двигателя (ГОСТ 27895).
По таблице можно оценить, какие предельные температуры и при каких условиях могут выдерживать обмотки асинхронных электродвигателей.
|
Тепловой режим |
Температура |
Значение температуры обмотки статора для системы изоляции класса нагревостойкости, 0С |
|
|
В |
F |
||
|
Установившийся |
Предельно допустимое среднее значение |
120 |
140 |
|
Медленный нагрев |
Срабатывание защиты |
145 |
170 |
|
Быстрый нагрев |
Срабатывание защиты |
200 |
225 |
Электродвигатель должен быть защищен от попадания внутрь твердых предметов и влаги, что может привести к выходу из строя подшипников и обмотки. Степень защиты электродвигателей (ГОСТ 17494, ГОСТ 14254) обозначается двумя латинскими буквами IP с последующими двумя цифрами:
• первая цифра обозначает степень защиты двигателя от попадания внутрь твердых тел;
* вторая цифра обозначает степень защиты от попадания внутрь двигателя влаги.
Для радиальных вентиляторов со спиральными корпусами обычного исполнения с двигателями серии АИР исполнения IP44 запыленность потока может составлять до 100 мг/м3 (двигатель находится вне потока). Для осевых или канальных вентиляторов обычного исполнения с двигателями серии АИР исполнения IP44 запыленность потока может составлять только до 10 мг/м3 (двигатель находится в потоке перемещаемой среды).
Предусмотрены следующие специальные исполнения по условиям воздействия окружающей среды:
• УЗ — для умеренного климата. Двигатели выполняются со степенью защиты IP54;
• Т2 — для тропического климата. Двигатели выполняются со степенями зашиты IP54 и IP55;
• ОМ2 — для условий морского климата. Двигатели выполняются со степенью зашиты IP55;
• Х2 — для эксплуатации в химически агрессивных средах. Двигатели выполняются со степенью защиты IP54.
Двигатели имеют при этом усиленную изоляцию и специальные покрытия. Если возможны отклонения параметров электросети от номинальных условии, то надо помнить, что электродвигатели могут нормально работать при отклонениях напряжения ±5% и частоты ±2%. Допустима эксплуатация двигателей при изменениях питающего напряжения до ±10% (ГОСТ 28173). При этой конечно, надо учитывать, что рабочие характеристики двигателя, соответствен но, изменятся.
