Степень защиты электродвигателя ip 54, 55, 56

Регулирование скорости вращения электродвигателя

Вопрос регулирования скорости вращения электродвигателя очень актуален, ведь снижение и повышение оборотов электродвигателя может понадобится в самых разнообразных механизмах, от бытовых приборов, таких как швейных машин или кухонной техники, до промышленных механизмов и станкового оборудования. Казалось бы, самый простой способ – просто понизить питающее напряжение электродвигателя. Это подходит для двигателей постоянного тока, регуляторы напряжения постоянного тока достаточно просты в производстве и доступны. Однако, в настоящее время основная масса приборов, механизмов и инструментов, занятых в производстве, базируются на асинхронных двигателях переменного тока. В этом случае при понижении напряжения электродвигатель резко снижает количество оборотов, теряет мощность и полностью останавливается. Как понизить обороты электродвигателя, или как увеличить их? Для регулировки скорости вращения таких электродвигателей и были разработаны частотные инверторные преобразователи, или как их чаще называют – частотники.

Область применения частотных преобразователей достаточно обширна. Они востребованы в станках и электроприводах промышленных механизмов, конвейерах, системах вытяжной вентиляции и так далее. Принцип работы частотника заключается в правиле вычисления угловой скорости вращения вала, которое включает в себя такой фактор как частота питающей сети. Таким образом, меняя частоту питания обмотки электродвигателя, можно регулировать скорость вращения ротора двигателя в прямой зависимости, таким образом уменьшить обороты электродвигателя или повысить их. Эти приборы имеют также название «инверторы», благодаря методу, при помощи которого решается задача одновременного регулирования частоты и напряжения на выходе преобразователя. Все частотные преобразователи в обязательном порядке маркируются табличками, ан которых указаны их характеристики:

  • Максимально возможная мощность электродвигателя;
  • Напряжение запитывающей сети;
  • Количество фаз (однофазный, трехфазный).

Большинство промышленных частотных преобразователей предназначены для работы в трехфазных сетях переменного тока, однако встречаются и другие модели, например частотники для однофазных двигателей.

Устройство электродвигателя

На полюсах железного сердечника кольцевой формы, называемого статором электродвигателя, размещаются три обмотки, сети трехфазного тока расположенные одна относительно другой под углом 120°. Внутри сердечника укреплен на оси металлический цилиндр, называемый ротором электродвигателя. Если обмотки соединить между собой и подключить их к сети трехфазного тока, то общий магнитный поток, создаваемый тремя полюсами, окажется вращающимся. Суммарный магнитный поток в тоже время будет менять свое направление с изменением направления тока в обмотках статора (полюсов). При этом за один период изменения тока в обмотках магнитный поток сделает полный оборот. Вращающийся магнитный поток будет увлекать за собой цилиндр, и мы получим, таким образом асинхронный электродвигатель.

Обмотки статора могут быть соединены «звездой», однако вращающееся магнитное поле образуется и при соединении их «треугольником». Если поменять местами обмотки второй и третьей фаз, то магнитный поток изменит направление своего вращения на обратное. Такого же результата можно добиться, не меняя местами обмотки статора, а направляя ток второй фазы сети в третью фазу статора, а третью фазу сети — во вторую фазу статора. Таким образом, изменить направление вращения магнитного поля можно переключением двух любых фаз.

Определение параметров двигателя при отсутствии таблички

Если нет таблички на двигателе,и отсутствует паспорт, возникает вопрос, как определить его мощность. Для этого существует несколько способов:

Такая ситуация часто возникает на производстве. Поэтому электрики должны понимать, как узнать мощность двигателей при отсутствии шильдика.

При подключении электрики обязаны учитывать направление вращения вала привода подсоединенного к насосам. Это относится как к трехфазным, так и однофазным двигателям. На некоторых моторах на корпус наносится стрелка, указывающая направление вращения.

Подробно об этом мы писали в отдельной статье, опубликованной ранее — .

Подключение электродвигателя

Статор современного асинхронного электродвигателя имеет невыраженные полюсы, т. е. внутренняя поверхность статора сделана совершенно гладкой. Чтобы уменьшить потери на вихревые токи, сердечник статора набирают из тонких штампованных стальных листов. Собранный сердечник статора закрепляют в стальном корпусе. В пазы статора закладывают обмотку из медной проволоки. Фазовые обмотки статора электродвигателя соединяются «звездой» или «треугольником», для чего все начала и концы обмоток выводятся на корпус — на специальный изоляционный щиток. Такое устройство статора очень удобно, так как позволяет включать его обмотки на разные стандартные напряжения.

Ротор асинхронного двигателя, подобно статору, набирается из штампованных листов стали. В пазы ротора закладывается обмотка. В зависимости от конструкции ротора асинхронные электродвигатели делятся на двигатели с короткозамкнутым ротором и фазным ротором. Обмотка короткозамкнутого ротора сделана из медных стержней, закладываемых в пазы ротора. Торцы стержней соединены при помощи медного кольца. Такая обмотка называется обмоткой типа «беличьей клетки». Заметим, что медные стержни в пазах не изолируются.

Асинхронный двигатель с фазным ротором (с контактными кольцами) применяется обычно в электродвигателях большой мощности и в тех случаях; когда необходимо, чтобы электродвигатель создавал большое усилие при трогании с места. Достигается это тем, что в обмотки фазного двигателя включается пусковой реостат.

Маркировка моторчиков для радиоуправляемых моделей

Маркировка бесколлекторных двигателей на модели имеет два показателя: размеры статора диаметр/высота или внешние габариты. Обозначаются четырехзначным цифровым значением, например, 2212. Первые две цифры определяют диаметр, а вторые — длину статора в миллиметрах.

Обратите внимание, что указываются размеры не корпуса, а статора. Приведенный выше моторчик типа 2212 – outrunner по конструкции, то есть бесколлекторный двигатель с внешним ротором

Размеры его корпуса будут отличаться от 22 и 12 мм.

Однако, внешние размеры статора это маркетинговый ход менеджеров по продажам, потому что обмотка в нём может быть любой.

Материалы по теме:

  • Расшифровка маркировки проводов и кабелей
  • Какие бывают щетки для электродвигателей и как они маркируются
  • Условное обозначение двигателей на схеме

Опубликовано:
05.09.2019
Обновлено: 05.09.2019

Современное обозначение и расшифровка параметров электродвигателей

Маркировка имеет несколько основных позиций:

  • марка (тип) электродвигателей;
  • вариант исполнения;
  • рабочая длина оси вращения;
  • монтажные размеры крепления;
  • длина сердечника;
  • число пар полюсов;
  • модификация конструкции;
  • климатическое исполнение.

Ниже приведена расшифровка обозначений современных двигателей.

Ниже вы видите пример полной маркировки асинхронных двигателей и его расшифровка.

Также указывается и степень защиты электродвигателя от пыли и влаги по классу IP, цифрами от 0 до 8. Здесь первая цифра — это защита от пыли, а вторая — от влаги.При этом в наименовании указывается монтажное исполнение. По коду монтажного исполнения можно определить, как производится крепление двигателей – на лапах или с помощью фланца. Например, IM 1081 говорит о креплении на лапах, и о том, что возможна установка валом вверх, вниз или горизонтально.

Для электропривода во взрывозащищенном исполнении в пакете сопроводительных документов должен быть сертификат, в котором указана маркировка по степени взрывозащиты, по её виду и сфере применения. Также и в маркировки двигателя если вначале указана буква В – он взрывозащищенный, например ВА07А(М)-450-710.

При этом обозначение двигателей постоянного тока отличается от переменного и имеет такой вид, как показано на рисунке.

На ниже приведенном рисунке представлена информация о тяговых электродвигателях, смонтированных на кранах.

Аналогичные данные размещаются на шильдиках электродвигателей.

Информация на табличке говорит, что:

  • АИР – тип асинхронной машины;
  • 80 – длина вала;
  • А-монтажный размер;
  • 4-количество полюсов;
  • У- предназначен для работы в умеренном климате;
  • 3-устанавливается в закрытом помещении.

Мощность 1,1 кВт, частота вращения 1420 об/мин. Может работать от переменного тока напряжением 220 или 380 вольт при включении обмоток треугольником или звездой.

Ток потребления соответственно будет 4,9/2,8А. Степень защиты IP54. Произведен в республике Беларусь.

Применение электродвигателя

Жизнь современного человека тяжело представить без такого механизма как электродвигатель. Оглянитесь вокруг – они получил практически повсеместное распространение. Сегодня они используются не только во всех отраслях промышленности, но и в транспорте, предметах и устройствах, окружающих в повседневной жизни, на работе и дома. Фены, вентиляторы, швейные машины, строительные инструменты – вот далеко не полный перечень устройств, где используются электродвигатели.

Особой надежностью отличаются именно асинхронные электродвигатели, благодаря чему они находят широкое применение в приводах металлообрабатывающих, деревообрабатывающих станков и других промышленных станков, в кузнечных прессах, грузоподъёмных машинах, лифтах, ткацких, швейных и землеройных машинах, промышленных вентиляторах, компрессорах, насосах, центрифугах, бетономешалках. Крановые электродвигатели используются в капитальном, промышленном и гражданском строительстве, в горнодобывающей, металлургической отраслях, энергетике, транспорте.

Метро, трамвай, троллейбус – все эти виды транспорта обязаны своему существованию электродвигателю. Любой офис или жилой дом сегодня невозможно представить без кондиционера или системы очистки воздуха – в них тоже применяются электродвигатели. Функционирование большинства современного оборудования невозможно без электродвигателя, в связи с чем очень многое зависит от качества и надежности этого механизма. Его поломка может привести к очень печальным результатам, вплоть до остановки производства и огромным финансовым убыткам. Следовательно, приобретать электродвигатели можно только у надёжного и проверенного поставщика, который гарантирует качество продукции.

Расчёт мощности электродвигателя

Выбирая электродвигатель необходимо ориентироваться на потребляемую оборудованием мощность. Определить мощность можно расчетным путем, используя следующие формулы и коэффициенты:

Мощность на валу электродвигателя определяется по следующей формуле:

, где

Рм – потребляемая механизмом мощность;
ηп – КПД передачи.

Номинальную мощность электродвигателя желательно выбирать больше расчетного значения.

Остальные технические характеристики, необходимые для расчета мощности двигателя, можно найти в каталогах для каждого типа механизмов. При выборе электродвигателя запас должен быть небольшой мощности. При значительном запасе мощности снижается КПД привода. В электродвигателях переменного тока это приводит еще и к снижению коэффициента мощности.

Схема соединения и расшифровка обозначений клемм в коробке

На электродвигателе имеется клеммная коробка, её еще называют «брно». Где на болтах крепятся выводы начала и конца обмоток статора.

На вышеприведенном рисунке представлена коробка с маркировкой клемм, а на нижеприведенном рисунке приведено обозначение выводов обмоток, перемыкая которые определенным образом, можно получить соединение треугольником или звездой:

  • U1 является концом первой обмотки, а W2 началом третьей;
  • V1 конец второй, а U2 – начало первой;
  • W1 конец третьей, а V2 начало второй.

Перемыкая контакты U1, V1, W1 получаем соединение обмоток звездой, а перемыкая пары контактов U1 c W2, V1 c U2, W1 c V2 — обмотки соединенные треугольником.

Контрольные вопросы

1. Как выбирается электрооборудование по климатическому исполнению и категории размещения.2. Привести описание и маркировку степеней защиты оболочек (по ГОСТ 14254-80).3. Привести допустимый уровень взрывозащиты или степень взрывозащиты оболочки электрических машин в зависимости от класса взрывоопасной зоны по ПУЭ.4. Привести допустимый уровень взрывозащиты или степень защиты оболочки электрических аппаратов в зависимости от класса зоны по ПУЭ, (для стационарных установок).5. Привести допустимый уровень взрывозащиты или степень защиты оболочки аппаратов и приборов (передвижные, переносные установки) в зависимости от класса зоны по ПУЭ.6. Привести уровень взрывозащиты или степень защиты оболочек для светильников (стационарных) в зависимости от класса взрывоопасной зоны по ПУЭ.7. Привести уровень взрывозащиты или степень защиты оболочек для светильников (переносных) в зависимости от класса взрывоопасной зоны по ПУЭ.8. По каким критериям выбирается взрывозащищенное электрооборудование для газовой взрывоопасной среды.9. По каким критериям выбирается взрывозащищенное электрооборудование для пылевоздушной взрывоопасной среды.10. Определить маркировку взрывозащиты (по ПУЭ) электродвигателя для безопасной эксплуатации в зоне класса В-I, категория и группа взрывоопасной смеси IIA – Т3.11. Определить маркировку взрывозащиты (по ПУЭ) электрического стационарного светильника для безопасной эксплуатации в зоне класса B-Ia, категория и группа взрывоопасной смеси IIC – Т3.12. Определить маркировку взрывозащиты (по ПУЭ) магнитного пускателя для управления электродвигателем, зона класса B-Iг, вещество, образующее ВЗОС – спирт этиловый, установка передвижная.13. Во взрывоопасной зоне используются в технологическом процессе вещества, каждое из которых в отдельности создает ВЗОС следующих категорий и групп: IIA-T2; IIB-T3; IIC-T1. Определить знак подгруппы и знак температурного класса в маркировке взрывозащиты ВЗЭО с видом взрывозащиты “d” для его безопасной эксплуатации.14. Определить класс зоны, категорию и группу ВЗОС, в которой допустима эксплуатация электродвигателя, имеющего маркировку 2ЕхdIICT3.15. Определить класс зоны и взрывоопасную среду, в которой допустима эксплуатация электродвигателя, имеющего маркировку ЕЕхер250°С(Т2).16. Определить класс зоны и взрывоопасную среду, в которой допустима эксплуатация стационарного светильника, имеющего маркировку взрывозащиты ВЗГ.17. В какой взрывоопасной среде и зоне какого класса допускается эксплуатация магнитного пускателя (стационарная установка), имеющего маркировку взрывозащиты
В4Т5 — М.

Маркировка импортных двигателей

На импортных электродвигателях используется аналогичная маркировка.

На рисунке представлен шильдик электродвигателя, произведенного в Италии. Где нанесена маркировка аналогичная отечественным двигателям, но по европейским стандартам. По этим данным можно подобрать отечественный аналог.

Немецкая фирма Siemens выпускает электродвигатели различного назначения. При этом обозначение на шильдике наносятся данные для стандартного напряжения, но для разной частоты питающего напряжения. На приведенном ниже рисунке, представлена расшифровка информации с шильдика двигателя фирмы Сименс.

Аналогичная маркировка электродвигателей размещается на шильдиках китайских производителей. Зачастую они выпускают продукцию под известными брендами, такими как тот же «Сименс».

Ссылка на основную публикацию