Общая характеристика двигателей

 

Для приводов могут использоваться двигатели следующих типов: электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания, гидро- и пневмодвигатели. Тип двигателя выбирается с учетом факторов: назначение машины, для которой проектируется привод, наличие того или иного источника энергии; потребляемая мощность; ограничения по массе, габаритам и условиям работы; режим работы привода и соответствие его механических характеристик условиям работы.

Гидро- и пневмодвигатели используются преимущественно в многодвигателевых приводах машин. Энергоносителем таких двигателей служит сжатая жидкость или воздух. Для использования гидро- и пневмодвигателей в приводах отдельных агрегатов машины необходимо иметь соответствующие централизованные системы подачи энергоносителя.

Двигатели внутреннего сгорания наибольшее применение находят в транспорте и приводах энергетических машин – электрогенераторов и компрессоров. Они незаменимы для приводов машин, работающих в отдаленных районах, где отсутствуют линии электропередач. Главный недостаток двигателей внутреннего сгорания – загрязнение окружающей среды продуктами отработанных выхлопных газов.

Электродвигатели наиболее широко используются в приводах энергетических, технологических и транспортных машин. Они стандартизованы и выпускаются промышленностью разных типоразмеров в диапазоне мощностей от 10 Вт до 400 кВт и более. Электродвигатели могут применяться в различных климатических условиях, на открытом воздухе, в запыленных помещениях, во влажных и химически активных средах. Электродвигатели делятся на двигатели постоянного и переменного тока. Двигатели постоянного тока обеспечивают плавное регулирование скоростей в широких пределах, имеют соответствующие механические характеристики, дают возможность добиться достаточной точности движения. Эти двигатели используются в приводах электрических транспортных средств, некоторых подъемных кранов и технологических машин. Двигатели переменного тока бывают однофазные асинхронные (имеют небольшую мощность и используются преимущественно в приводах бытовых машин и устройств), трехфазные синхронные (их частота вращения не зависит от нагрузки, применяют в приводах большой мощности) и трехфазные асинхронные. Последние имеют наибольшее распространение в разных отраслях хозяйства. Их преимущества по сравнению с другими типами двигателей: простота конструкции, меньшая стоимость, более высокая эксплуатационная надежность. К основным типам современных электродвигателей относятся трехфазные асинхронные электродвигатели серий 4A, 4АС, 4АР, МTKF, MTF, МТН. Трехфазные асинхронные двигатели единой серии 4А с короткозамкнутым ротором выпускаются мощностью 0,06…400 кВт и высотой оси вращения ротора 50 … 355 мм. Такие двигатели используются в приводах машин, к которым не предъявляются особые требования в отношении пусковых характеристик. У асинхронных двигателей различают: – синхронную частоту вращения ротора (при отсутствии нагрузки) и – фактическую асинхронную частоту вращения ротора (или номинальную). Синхронная частота вращения, т. е. частота вращения магнитного поля, зависит от частоты тока и числа пар полюсов :

 

.

Синхронная угловая скорость:

 

.

 

У нагруженного двигателя частота вращения ротора всегда меньше синхронной:

 

,

 

где s – скольжение: .

При n_эд =0 s = 1 при n_эд = n_c s = 0.

Трехфазные асинхронные электродвигатели изготовляют с числом пар полюсов от 1 до 6. При частоте тока синхронная частота вращения зависит от :

 

.

 

Ряд синхронных частот вращения:

3000; 1500; 1000; 750; 600; 500 мин^-1.

Тихоходные электродвигатели имеют значительные габариты и дороже быстроходных. Поэтому применять электродвигатели с частотой вращения 750 мин^-1 и менее следует только в технически обоснованных случаях.

Маркировка электродвигателей серии 4А означает: 4АН – электродвигатели с короткозамкнутым ротором, защищенные от попадания частиц и капель и имеющие предохранение от прикосновения к вращающимся частям, находящимся под током; 4А – электродвигатели с короткозамкнутым ротором, закрытые, обдуваемые (табл. 2), их используют для привода машин, к которым не предъявляются особые требования.

Электродвигатели 4АР с повышенным пусковым моментом по применяют для привода машин, имеющих значительную пусковую нагрузку (например, в приводах конвейеров, глиномялок, компрессоров, плунжерных насосов и других машин с повышенным трением или значительными инерционными нагрузками).

В табл. 3, 4, - 5 приведены основные размеры и массы электродвигателей (рис. 1).

Таблица 2 — Двигатели трехфазные асинхронные короткозамкнутые серии 4А, закрытые, обдуваемые, с высотой оси вращения 50…250 мм

Мощность, кВт	Типоразмер двигателя	Скольжение, %	Номинальная частота, мин-1
Синхронная частота вращения
0,09	4АА50А2УЗ	8,6		2,2
0,12	4АА50В2УЗ	9,7		2,2
0,18	4АА56А2У3	8,0		2,2
0,25	4АА56В2УЗ	8,0		2,2
0,37	4А63А2УЗ	8,3		2,2
0,55	4А63В2УЗ	8,5		2,2
0,75	4А71А2У3	5,9		2,2
1,10	4А71В2УЗ	6,3		2,2
1,50	4А80А2УЗ	4,2		2,2
2,20	4А80В2УЗ	4,3		2,2
3,00	4A90L2У3	4,3		2,2
4,00	4А100S2УЗ	3,3		2,2
5,50	4А100L2УЗ	3,4		2,2
7,50	4А112М2УЗ	2,5		2,2
11,00	4А132М2УЗ	2,3		2,2	1,6
15,00	4А160S2УЗ	2,1		2,2	1,4
18,50	4А160М2УЗ	2,1		2,2	1,4
22,00	4A180S2Y3	2,0		2,2	1,4
30,00	4А180М2УЗ	1,9		2,2	1,4
37,00	4А200М2УЗ	1,9		2,2	1,4
45,00	4А200L2УЗ	1,8		2,2	1,4
55,00	4А225М2УЗ	1,8		2,2	1,2
75,00	4А250S2УЗ	1,4		2,2	1,2
Синхронная частота вращения
0,06	4АА50А4УЗ	8,1		2,2
0,09	4AA50B4У3	8,6		2,2
0,12	4АА56А4УЗ	8,0		2,2
0,18	4А56В4УЗ	8,7		2,2
0,25	4АА63А4УЗ	8,0		2,2
0,37	4АА63В4УЗ	9,0		2,0
0,55	4А71А4УЗ	7,3		2,0

Продолжение таблицы 2

0,75	4А71В4УЗ	7,5		2,0
1,50	4А80В4УЗ	5,8		2,2
2,20	4А90L4УЗ	4,3		2,2
3,00	4A100S4У3	4,4		2,2
4,00	4А100L4УЗ	4,7		2,2
5,50	4А112M4УЗ	3,7		2,2
7,50	4А132S4УЗ	3,0		2,2
11,00	4А132М4УЗ	2,8		2,2
15,00	4А160S4УЗ	2,3		2,2	1,4
18,50	4А160М4УЗ	2,2		2,2	1,4
22,00	4A180S4Y3	2,0		2,2	1,4
30,00	4А180М4УЗ	1,9		2,2	1,4
37,00	4А200М4УЗ	1,7		2,2	1,4
45,00	4А200L4УЗ	1,6		2,2	1,2
55,00	4А225М4УЗ	1,4		2,2	1,2
75,00	4А250S4УЗ	1,2		2,2	1,2
90,00	4А250М4УЗ	1,3		2,2	1,2
Синхронная частота вращения
0,18	4АА63А6УЗ	11,5		2,2
0,25	4АА63В6УЗ	10,8		2,2
0,37	4А71А6У3	9,2		2,2
0,55	4А71В6УЗ			2,2
0,75	4А80А6УЗ	8,4		2,2
1,10	4А80В6УЗ	8,0		2,2
1,50	4А90L6УЗ	6,4		2,2
2,20	4A100L6У3	5,1		2,2
3,00	4А112МА6УЗ	4,7		2,2
4,00	4А112МВ6УЗ	5,1		2,2
5,50	4А132S6УЗ	3,3		2,2
7,50	4А132М6У3	3,2		2,2
11,00	4А160S6У3	2,7		2,0	1,2
15,00	4А160М6УЗ	2,6		2,0	1,2
18,50	4А180М6УЗ	2,7		2,0	1,2
22,50	4А200М6УЗ	2,3		2,0	1,2
30,00	4А200L6УЗ	2,1		2,0	1,2

Продолжение таблицы 2

 

37,00	4А225М6УЗ	1,8		2,0	1,2
45,00	4А250S6УЗ	1,4		2,0	1,2
55,00	4А250М6УЗ	1,3		2,0	1,2
Синхронная частота вращения
0,25	4А71В8УЗ	12,7		1,7	1,3
0,37	4А80А8УЗ	8,9		1,7	1,6
0,55	4А80В8УЗ	9,0		1,7	1,6
0,75	4А90LА8УЗ	6,0		1,7	1,6
1,10	4A90LB8У3	7,0		1,7	1,6
1,50	4А100L8УЗ	7,0		2,2	1,8
2,20	4А112МА8УЗ	6,8		2,2	1,8
3,00	4А112МВ8УЗ	5,8		2,2	1,8
4,00	4A132S8У3	4,1		2,2	1,8
5,50	4А132М8УЗ	4,1		2,2	1,8
7,50	4А160S8УЗ	2,5		2,2	1,4
11,00	4А160М8УЗ	2,5		2,2	1,2
15,00	4А180М8УЗ	2,6		2,2	1,2
18,50	4А200М8УЗ	2,3		2,2	1,2
22,50	4А200L8У3	2,7		2,0	1,2
30,00	4А225М8УЗ	1,8		2,0	1,2
37,00	4А25058УЗ	1,6		2,0	1,2
45,00	4А250М8УЗ	1,4		2,0	1,2

Примечания:

1 Первые два знака 4А в обозначении означают номер серии и асинхронный тип двигателя. Последние два знака УЗ означают, что двигатели предназначены для районов с умеренным климатом и работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией (3-я категория размещения).

2 Буква А после первых двух знаков означает, что станина и щиты из алюминия; отсутствие буквы – станина и щиты чугунные или стальные. Далее располагается двух- или трехзначное число, обозначающее высоту оси вращения вала электродвигателя от опорной поверхности в миллиметрах. После высоты оси вращения идут буквы L,M и S, характеризующие установочные размеры по длине станины, или буквы А и В, определяющие длину сердечника статора. Цифры 2, 4, 6, 8 означают число полюсов.

Рисунок 1 – Схемы электродвигателей серии 4А

Таблица 3 – Основные размеры и массы электродвигателей серии 4А (исполнение 1М 1081)

 

 

Продолжение таблицы 3	Таблица 4– Основные размеры и массы электродвигателей серии 4А (исполнение 1М2081)
Продолжение таблицы 4

 

Таблица 5 – Основные размеры и массы электродвигателей 4А (исполнение 1М 3081)
Продолжение таблицы 5