кнутый ротор и различные схемы выполнения обмотки статора в зависимости от требований к значению пускового момента; номинальное напряжение 220 В, номинальная частота 50 Гц. Двигатели ряда Е имеют вспомогательную обмотку, включенную постоянно с рабочим конденсатором. У двигателей ряда U к R вспомогательная обмотка после пуска отключается в зависимости от частоты вращения и значения тока, а у двигателей ряда Т вспомогательная обмотка с рабочим конденсатором остается постоянно включенной, а пусковой конденсатор после пуска отключается. В качестве элемента отключения для двигателей с отключаемой вспомогательной обмоткой или с отключаемым пусковым конденсатором могут при меняться центробежные выключатели или электромагнитные токо вые реле. Срок службы выключателей- 100 тыс. коммутационных операций. Вместо отключающих элементов можно для ограничения тока во вспомогательной обмотке применить резисторы с сопротивлением, зависящим от температуры. В дальнейшем для отключения вспомогательной обмотки и пускового конденсатора будут использоваться элементы электроники.

Встраиваемые двигатели имеют сердечник статора с обмоткой и залитый алюминиевым сплавом ротор без вала, аналогичные двигателям основного исполнения. В сердечнике статора предусмотрены удлиненные выводные концы. По способу охлаждения имеются два исполнения: с собственным вентилятором, поставляемым в комплекте с двигателем (исполнение М534), и без вентилятора (М533). В первом случае вентилятор насаживается на общий вал приводимого механизма совместно с сердечником ротора; во втором - охлаждение двигателя должно обеспечиваться внешним устройством. При встраивании двигателя в приводимый механизм должны обеспечиваться требуемые поперечные сечения каналов для прохода охлаждающего воздуха. При встраивании двигателя без собственного вентилятора необходимо подавать количество охлаждающего воздуха, соответствующего подаче его от вентилятора.

Специализированные исполнения по условиям окружающей среды (тропического, для холодного климата, химически стойкого) выполняются по обмоточным данным двигателей основного исполнения или его модификаций. Они отличаются от соответствующих базовых двигателей применением усиленных уплотнений вала, подшипниковых щитов и вводного устройства, а также специальных защитных, лакокрасочных и гальванических покрытий.

12.3. Конструкция двигателей

Основные конструктивные решения. При проектировании двигателей серии АИ впервые в практике отечественного электромашиностроения была проведена эстетическая оценка различных вариантов электрической машины с учетом основных принципов дизайна, удобства монтажа, встраивания в различные механизмы и условий охлаждения.

Для серии АИ принят круглый корпус с продольно-поперечным оребрением (при Я=45... 132 мм) и радиальным оребрением (при 160 мм). Продольно-поперечное оребрение и применение для литья под давлением кокилей с четырехсторонним разъемом обеспечивают значительную экономию металла. По условиям технологии это сравнительно просто удается на двигателях с высотами оси вращения 45... 132 мм, а для больших высот оси вращения приходится использовать радиальное оребрение. С точки зрения эстетики гармонические пропорции создает высота ребер, примерно равная Я/5,5. Лапы корпуса приняты L-образной формы с упрочняющими ребрами.

Для серии АИ в основном приняты гладкие щиты, имеющие по верхней части коническую наружную поверхность с конусом 15°; ширина щита ориентировочно равна Vs наружного диаметра. Крепление щитов к корпусу осуществляется с помощью приливов (три, четыре или шесть), которые равномерно распредены на щите и корпусе между ребер.

Конфигурация кожуха вентилятора повторяет геометрию контура ребер; размеры его в основном определяются необходимостью оптимизации работы вентилятора. Глубина кожуха составляет 0,5Я; вентиляционные отверстия с торца кожуха квадратные 8Х Х8 мм.

В зависимости от степени защиты и способа охлаждения двигатели серии АИ выполняют по двум конструктивным схемам. На разных отрезках серии двигатели с одной и той же степенью защиты имеют некоторые различия в конструктивных решениях, вытекающих из различных размеров машины и особенностей технологии их производства. При этом у всех машин остаются неизменными главные конструктивные решения и общие конструктивные признаки. Общими в конструктивных схемах двигателей со степенью защиты IP54 (закрытое обдуваемое исполнение) являются:

1. Корпус (станина) с оребрением, увеличивающим наружную поверхность машины, с которой осуществляется отдача теплоты.

2. Наружный обдув двигателя центробежным вентилятором (рис. 12.2), установленным на выступающем конце вала с противоположной стороны выводному концу. Для направления потока воздуха вдоль ребер станины и обеспечения защиты вентилятора последний закрыт кожухом.

На отдельных участках серии двигатели имеют некоторые конструктивные отличия. Наиболее общими по конструкции являются машины, находящиеся в пределах следующих отрезков серии по высотам оси вращения: 45... 63; 71... 100; 112... 132; 160... 180; 200... 250 и 280... 355. Внутри каждого из ?тих отрезков двигатели полностью подобны между собой по конструктивному решению и выполнению основных узлов.

В двигателях со степенью защиты IP54 наибольшую температуру обмотка статора имеет в зонах лобовых частей. Для усиления отвода теплоты от этих зон в двигателях с высотой оси вращения

Вид А

Я=45...180 мм на роторе предусмотрены вентиляционные лопатки, осуществляющие перемещение воздуха у лобовых частей обмотки. Вентиляционные лопатки отлиты совместно с короткозамыкающими кольцами обмотки ротора и служат также радиаторами для отвода тепла от этой обмотки. В двигателях с Я=200... 250 мм простое перемешивание воздуха оказывается недостаточно эффективным. Поэтому в этих машинах для увеличения скорости обдува лобовых частей и улучшения таким путем отвода теплоты к щитам

8 9 10 11 12 гз т ь

Рис. 12.3. Двигатель серии АИ с короткозамкнутым ротором со степенью защиты IP54; высота Я = 200... 225 мм:

/ - вал, 2, 75 - подшипники, 3, /2 - подшипниковые щиты, 4 - хоротхозамы-кающие кольца, 5 - обмотка статора, 6 - коробка выводов, 7 - корпус (станина), в - сердечник статора, S - ротор, /О - вентиляционные лопатки ротора, -диффузоры, /3 - вентилятор, 74-кожух вентилятора

применены направляющие диффузоры (рис. 12.3), укрепляемые на оребренных с внутренней стороны подшипниковых щитах. Диффузоры служат для разделения областей вентиляционного тракта с пониженным перед вентиляционными лопатками и повышенным (выше вентиляционных лопаток) давлением. При такой системе внутренней циркуляции воздух под действием вентиляционных лопаток поступает в зоны лобовых частей обмотки, проходит затем через полости, образованные направляющими диффузорами и под-

Рис. 12.2. Двигатель серии АИ с короткозамкнутым ротором со степенью защиты 1Р54; высота W=160... 180 мм:

/ - вал, 2, /5 - подшипники, 3, /2 - подшипниховые щиты, 4 - хоротхозамыхающие хольца, 5 - обмотха статора, 6 -хоробха выводов, 7 -хорпус (станина), в -сердечннх статора, 9 -ротор. /О - балансировочные грузы, -вентиляционные лопатки ротора, /3 - вентилятор, 14 - кожух вентилятора, 16 - втулка вентилятора, /7 - стопорные винты, 18 - скобы для скрепления сердечниха, /9 -болты для присоединения заземляющих шин

iO 11 11 13 14 15

l°lJ°-°V°°° кольца. - вентиляциоиные лопаткиУЛ виутр?иний вм-тилятор. /3-масленка для смазки подшипника. кожух вентилятора, в-наружный

вентилятор. /7-потоки воздуха. /5-оребрение корпуса. 20-лапы наружные

шипниковыми щитами, отдает последним часть теплоты и вновь направляется лопатками ротора в зону лобовых частей.

Конструктивная схема двигателей с Я=280 ... 355 мм (рис. 12.4) несколько отличается от описанных выше. Корпус двигателя выполнен из гофрированной листовой стали и охлаждение его осуществляется по системе воздух-воздух . Воздух для охлаждения ротора поступает от внутреннего вентилятора, который затем прогоняет его по внутренним ребрам станины. Наружный вентилятор, который обдувает наружные ребра, охлаждает этот горячий воздух, что существенно повышает эффективность охлаждения ротора по сравнению с двигателями с Я<280 мм, у которых весь теплоотвод идет через станину.

Двигатели со степенью защиты IP23 (защищенного исполнения) имеют двустороннюю симметричную радиальную систему вентиляции с обдувом спинки пакета статора. По сравнению с аксиальной системой она имеет ряд преимуществ: лучшую эффективность охлаждения, меньшие вентиляционные потери, лучший коэффициент полезного действия, уменьшенную массу, отсутствие дополнительного вентилятора, что обеспечивает снижение уровня шума и вибраций.

У защищенных двигателей теплосъем осуществляется главным образом через лобовые части обмотки статора, которые непосредственно омываются вентиляционным потоком при наибольшей его скорости. Пазовая часть статорной обмотки в значительной степени экранирована нагретым сердечником статора и нагретым ротором и поэтому имеет температуру, значительно превышающую температуру лобовых частей. В результате этого увеличение длины пакета статора ведет к общему ухудшению теплоотдачи, так как пазовая часть обмотки увеличивается относительно лобовой части. Для каждого двигателя существует критическая длина статор-ного пакета, увеличение которой приводит к перегреву обмотки сверх допустимой температуры, принятой для изоляционной системы.

При двусторонней радиальной системе вентиляции нагнетательными элементами служат роторные вентиляторы, отлитые совместно с короткозамыкающими кольцами обмотки ротора. Они действуют также в качестве радиаторов, отводящих часть теплового потока, выделяющегося в роторе. Благодаря этому роторные потери влияют на перегрев статорной обмотки защищенных двигателей на 30% слабее по сравнению с закрытыми двигателями. Влияние потерь в стали статора на этот перегрев также уменьшается примерно на 30%.

В двигателях со степенью защиты IP23 с Я= 200. ..250 мм (рис. 12.5) охлаждающий воздух засасывается через торцовые окна в подшипниковых щитах, направляется диффузорами на вентиляционные лопатки ротора, обдувает лобовые части обмотки, сердечник статора и выбрасывается через окна в средней части корпуса машины.