ГЛАВА 9 Проектирование асинхронных машин (Копылов И.П., Клоков Б.К., Морозкин В.П., Токарев Б.Ф. Проектирование электрических машин), страница 7

7 — лобовые части обмотки ротора; 8 — венти­лятор;

10 — кожух контактных колец; 11 — контактные кольца

Рис. 9.16. Контактные кольца асинхронного двигателя с фазным ротором:

а — с посадкой на вал; б — консольное крепление; 1 — контактные кольца;

2 — вентиляцион­ные лопатки; 3 — отверстия для прохода охлаждающего воздуха

Вентиляция двигателей — аксиальная. Центробежный вентиля­тор установлен рядом с сердечником ротора со стороны, противо­положной рабочему концу вала. Охлаждающий воздух засасывается через жалюзи в подшипниковом щите, омывает лобовые части об­моток ротора и статора, наружную поверхность сердечника стато­ра, лобовые части обмоток с другого торца сердечника и выбрасы­вается вентилятором через жалюзи в нижней части подшипникового щита. Часть воздуха проходит через аксиальные каналы в сердечни­ке статора и отводит тепло, выделяющееся в роторе.

В двигателях с h = 255...355 мм (см. рис. 9.5) вентиляция — ради­альная, двусторонняя. Роторные вентиляторы расположены с двух сторон сердечника ротора. Контактные кольца укреплены на высту­пающем конце вала и закрыты кожухом. В двигателях с h = 280 мм их крепят консольно к несущему фланцу, установленному на валу с помощью трех шпилек (рис. 9.16, б). Токоподводы к обмотке ротора проходят через центральное отверстие в валу.

Большинство двигателей других модификаций и специализи­рованных исполнений серии АИ выпускают со степенью защиты IP54 в тех или иных диапазонах высоты оси вращения. Они отли­чаются от рассмотренных либо отдельными конструктивными элементами, например, встроенным электромагнитным тормозом, либо схемами обмоток (многоскоростные двигатели), материалом заливки пазов или размерными соотношениями зубцовой зоны (двигатели с повышенным скольжением или пусковым момен­том), либо усиленными уплотнениями вала, подшипниковых щи­тов, вводного устройства, а также защитными и лакокрасочными покрытиями и т. п. (двигатели тропического или химического ис­полнения).

Кроме единых серий асинхронных двигателей общего назначения выпускается ряд серий двигателей специального назначения, например крановые двигатели серии МТ, взрывозащищенные серии 2ВР и др. Асинхронные двигатели малой мощности для ручного электрифицированного инструмента, бытовой техники и специализированные для различного вида автоматических систем выпускаются электротехнической промышленностью в массовом количестве [15].

Вопросы проектирования асинхронных двигателей общего назначения рассматриваются ниже, в основном, на базе общесоюзных серий АИ и 4А.

9.4. НОВАЯ СЕРИЯ РА

Разработка новой серии асинхронных машин Российские асинхронные (РА) на Ярославском электромашиностроительном заводе (ЯЭМЗ) началась в 1992 г. Если до распада СССР созданием единых общесоюзных серий занимались около десятков НИИ и разработка единой серии занимала несколько лет, то коллективу ЯЭМЗ пришлось создавать новую серию в течение одного года [11].

В новую серию были заложены решения, позволившие изготавливать двигатели для любых требований потребителя. Это удалось создать благодаря применению конструкции станины со съемными лапами, которые фиксируются по четырем направлениям. Примене­ние съемных лап, хотя и увеличивает трудоемкость, но позволяет несколько исполнений машины объединить в одной конструкции (фланцевое В5, на лапах ВЗ и на лапах с фланцем В35). Это приводит к значительной экономии оборотных средств завода, а потребитель может заменить повреж­денную лапу новой, в то же время в конструкциях с постоянно прилитыми лапами их поломка приводит к замене всего двигателя.

В серии RA станины для высот оси вращения 71...132 мм включительно — алюминиевые, получаемые экструзией, щиты также алюминиевые (рис. 9.17). Для высот оси вра­щения, больших 132 мм, ста­нины и щиты выполняют чу­гунными. Все станины имеют горизонтально-вертикальное оребрение, что позволяет увеличить теплоотдачу при снижении массы двигателя,

Рис. 9.17. Асинхронный двигатель новой серии РА

а также улуч­шает эстетичность его формы. Особенно этому способствует экструзионная станина (см. рис. 9.17).

Внутренний диаметр сердечника статора D₁ выбран так, что при фиксированном наружном диаметре D_н1 оптимизирован весь ряд мощностей для нескольких высот оси вращения. Так, например, если для высот оси вращения 160 и 180 мм (D_н1 = 273 мм) при полюсности 2р = 6 выбран внутренний диаметр D₁ = 185 мм, то для после­дующего наружного диаметра 296 мм (высота оси вращения 200 и 225 мм) сохраняется тот же внутренний диаметр 185 мм, но уже для полюсности 2р = 4. Такая унификация предусмотрена для всей се­рии РА (табл. 9.6).

Таблица 9.6. Унификация серии РА

Примечание. Буквенные обозначения в соответствии с серией 4А.

Вопросам унификации в новой серии РА уделено особое внима­ние, поскольку только на одной высоте оси вращения количество типоисполнений двигателей превышает несколько тысяч. Основным достоинством серии РА является возможность выпуска асинхрон­ных двигателей, удовлетворяющих требованиям ГОСТ, DIN и SENELBC и при максимальной унификации отдельных узлов и де­вшей машины [11].