ному длектрооборудованию приняты дополнительные средства взрывозащиты, знак уровня - 0.

Т а б л и я а 5.10. Классификация взрывоопасных зов

B-Ia

B-I6

B-Ir B-II

B-IIa

Услоавя, определяющие класс зоны

Зова в помещениях, в которых выделяются горючие газы или пары ЛЬЖ в таком количестве и с такими свойствами, что они могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси прв нормальных режимах работы

Зовы в помещенвах, в которых опасные состояния, характерные для зон класса В-1, ве внеют места прв аорнальной акс-плуатеявв, а возможны. только в результате аварий или неисправностей

То же, что в для B-Ia, но отличающиеся одной из следукпцвх особеивостей; 1) го-рючве . газы обладают высоким нижним коицевтрацвоинын пределом воспланеве-ивя (1 % и более) в резквм запахт: 3) попещеиия производств, свяэанвых с газообразным водородом, в аоторых ве-ключается образовааве взрывоопасной смесв в объеме, превышающем 5 % свободного объема помещеввя; 3) зовы лабораторных в других помещений, в которых горючие газы в ЛВЖ вмеютсв в небольших количествах, недостаточных длв со?-давня варывоопасвой смеси в зоне, превышающее 5 % свободного объема помещения, причем работа проводится без првнеиеняя открытого пламени

Пространства у наружных установок, содержащих горючие газы влв ЛВЖ

Зоны в понещенввх, в которых вышеля-ются переходящие во взвешенвое состояние горючяе пыли или волокна в таком количестве в с тахвнв свойстванв, что они способны образовать с воздухом взрывоопасаые смеси прн нормальных режимах работы.

Зоны в понещеввях, в которых опасные состоявяя, характервые для зон класса B-II, не имеют места при нормальной эксплуатации, а возможны только в результата аварий вли ввисправвостей

< Эти зоны ве относятся к варнвоопасинм, если работа с горючими газами в ЛВЖ производится в вытяжных шкафах ила под вытяжными зоитаыи.

Взрывозащнщенное оборудование может иметь следующие виды взрывозащиты: взры-воиепроняцземзя оболочка (обозначение d), ззполненне или продувка оболочки под избыточным давлением ззщнтным газом (р), исхробезопасная злектрнчесхая цепь (i), кварцевое ззпоЛнение оболочки с тотаведущими частями (q), мзсляное заполнение оболочки с токоведущимн частями (о), специальный знд взрывозащиты (s), защита вида е (е).

В зависимости от области применения взрывозащнщенное оборудование подразделяется иа две группы:

I. Рудничное, предназначенное для подземных выработок шзхт и рудников.

II. Для внутренней и нзружиой установки (кроме рудничного). Электрооборудование группы 11, имеющее виды взрывозащиты d и 1, подразделяется нз три подгруппы - НА, IIB, 1IC, соответствующие категориим вфыбвоопасных смесей. 3 ззвисгаюпи от пре-аелшоА температуры - изнбольшеЙ темпера-

туры поверхностей взрывозащищенного электрооборудования, безопасной в отношении воспламтення окружающей взрывоопасной среда, - электрооборудование группы II пошазделяется иа шесть температурных классов (Т1 - 450 -С; Т2 - 300 °С; ТЗ - 200 °С; Т4 - 135° С; Т5 - 100 °С; Т6 - 85 °С), соответствующих группам взрывоопасных смесей.

Во взрывоопасных зонах любого класса могут примениться электрические машины с классом напряжения до 10 кВ при условии, что уровень их взрывоззщнты или степень защиты оболочки по ГОСТ 17494-72 соответствуют тзбл. 5.11 или являются более высокими.

Т а б л в ц а 5.11. Уромяь эащяты ааевтрвческвх иатяв, работающвх во взрывоопасных зовах

Для механизмов, установленных во взры-воопзсных зоизх классов В-1, В-1а и В-П, допускается прнмеиеняе электродаигателей без средств взрывозащиты при условии, что электродвигатели должны устанавливаться вне взрывоопасных зон в помещениях, отделенных несгорземой стеной без проемов и несгораемым перекрытием (покрытиш). Прн этом привод механизма осуществляется валом, пропущенным через стену с устроенным в ней сальняхрвым уплотнением.

Прн устан<№Ке электродвигателей с видом взрывозащиты <р должна быть выполнена система вентиляции и контроля язбы-точного давления температуры и других параметров. Схкы управлшня электронри-водами в этом случае должны иметь тахже защитную блокировку, позволяющую осуществить включение двигателя только после того, как через него продут воздух (или защитный газ) объемом ие менее пятикратного объемз корпуса (оболочки) машины. Дверцы н крышки кожухов электрооборудования должны быть снабжены блокировкой, препятствующей нх открыванию прн включенном двнгзтеле.

Во взрызоопасных зонах классов В-П и В-Пз ре1юмеидуется применять электрооборудование, предназначенное ддя взрьшр-опзсных зон со смесями горючих пылей или золокон с воздухом. Прв отсутствии тзкого оборудрвзния допускается во взрывоопасных зонах класса В-П применять взры-воззщнщетное электрооборудование, предназначенное-для работы в средах с Bspifflb-опасными смесями газов и паров с воздухом.

а в зонах класса В-Па - электрооборудование общего назначения (без, взрывозащнты), но имеющее соответствующую защиту оболочки от проннкновення пыли.

При выборе электродвигателей немаловажным этапом является выбор конструктивного исполнения по способу монтажа, под которым понимается исполненне составных частей электрической машины относительно элементов крепления (подшипников и конца вала). Способ монтажа определяет простран-стаейное попоженНе машины на месте установки, способ ее креплеНня и сочленения с механнз.чом.

Для обозначения конструктивного исполнения по способу монтажа применяются латинские буквы IM и следующие за ними четыре цифры (ГОСТ 2479-79). Первая цифра обозначает группу конструктивного исполнения (табл. 5.12); вторая и третья вместе обозначают способ монтажа, четвертая - исполнение конца вала (табл. 5.13),

Таблица 5.1Э. Квнструктвввое исполиение электрических машин по способу монтажа

а1&

Конструктввиое исполнение

Машвны на лапах с подшипниковыми щитами, с пристроенным редуктором

То же, что и 1, во дополнительно с флаяпен ва подшипниковой щите или щитах

Машины без лап с подщипииковымв щитами в флаипем иа одном подшипниковом щите (влн щитах); с цокольным фланцем

Машины без лап с подшнпникмыии nw-тайн с фланпен яа станиие

Машины без подшипниковых щитов

Мавювы на лапах о .подтипа нковыии щитами и стояковыми ш>дг1шпнвкамк

Машины аа лапах со стояковыми подшипниками (без подшнпнвковых щвтов)

Машины о вертикальным .валом, кроме ыашнн ррунп IMI - IM4

Машвяы спеднальвого всполиеавя по опоеобу мовтажа (например, встраиваемые)

Таблица S.I3. Испояиеннн вовца вала алектрнческих машнв

Чет-вер-

таи, цифра

Исполвевне конца вала (Кб)

Без KB

Один цилиядрнческнй KB

Дм аялвядрических Кб Сити ионический Кб Дна новвческнх KB флаяцевый Кб

Одяя I JttBa ф

. . la 4шанцезых КБ

ФланпевЫФКб ва сторове D в цилнндрн- чеекий KB иа стороне. Прочие нсполнеяня Кб

Сторона D (сторона прязода) - пркводиая сторона вала двигателя; для машин с двумя KB нераввого диаметра - сторона с KB большего

гороиа N - стороне вала, оротнвополож-вав броне а.

Вторая цифра в обозначении соответствует сочетанию наличия лап, фланцев, числа подшипников щнтов, взаимному расположению двигателя и редуктора и т, д. Например, для груПпы конструктивного исполнения IM1 вторая цифра соответствует следующим условным обозначенним: О - машины на лапах с двумн подшнпнвко-вымн щитами (ПЩ); машины на приподнятых лапах с двумя ПЩ;

машины на лапах с одним ПЩ; машины на приподнятых лапах с одним ПЩ;

машины на лапах с двумя ПЩ; с редуктором, конец вала редуктора параллелен оси вращения машины; то же, что и 6, но конец вала редуктора перцендикулярен оси вращения мапшвы. Третья цифра соответствует условному обозначению направления конца вала в способу монтажа (группы IM1 - IM4, IM9), наличию или отсутствию вала илн ротора (Ш5), наличию или отсутствию фундаментной плиты (IM6, IM7), расположеняю направляющего подшипника (Ш8).

1 - 1

6 - 1

7 -

Рис. 5.2. Прамеры услоавих графическвх обозва-чевий ковструктивного исполнения Двигателей по способу монтажа.

В качестве примера на рнс. 5.2 приведены условные графические обозначения конструя-тнвных исполвевий IM1001 (а), 1М1Ш (б) и IM7211 (8).

5.3. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПО МОЩНОСТИ

5.3.1. Основные условия выбора электродвигателя по мощности

От правильного выбора элекгри%ского двигатели по мощности зависят надежность работы электропривода в его знергетнческве показатели в процессе эксплуатации. В тех случаях, когда нагрузка двигателя существенно меньше номинальной, он недовсполв-зуется по мощности, что свидетельствует об излишних капитальных вложениях, его КПД и коэффициент мощности заметно снижаются.

Если же нагрузка на валу двигателя превышает иомниальнуго, то Это, естественно, приводит к росту токов в его обмотках, а значит, в потерь мощности выше соответ-

Выбор алектродвигателей

ствуюпшх номинальных значений, вследствие чего температура двигателя может превысить допустимую величину. Рост температуры вьппе определенных значений прежде всего приводит к снижению электрической прочности 9лектроизоля1шонных материалов вследствие изменения нх физико-химических свойств, что связано с опасностью пробоя изоляции обмоток и выходом двигателя из строя. В связи с этим одним нз критериев выбора двигателя по мощности является температура его обмоток.

Задача выбора электродвигатели по мощности осложняется тем обстоятельством, что нагрузка на его валу в процессе работы, как правило, изменяется во времени, вследствие чего изменяются также потерн мощностя и соответстаенно температуры двигателя. Если при этих условиях выбрать двигатель таким образом, чтобы его номинальная мощность была равна наибольшей мо1Щ!ости нагрузки, то в периода сннж 1ня иагруаки он будет недоиснользован по мощности. Очевидно также, что недопустимо выбирать номинальную мощность двигателя равной минимальной мощности нагрузки.

Для обоснованного решения вопроса выбора электродвигателя по мощности необходимо знать характер нзменення нагрузки алектропривода во времени, т. е. зависимость от времени, мощности нлн момента электропривода. Дли рабочих машин, работающих в циклическом режиме, строится нагрузочная диаграмма, иредставляющая собой зависимость нагрузки электропривода от времени в течение рабочего цикла.

Зависимость изменения нагрузки от времени позволяет судать об изменениях потерь в электродвигателе, эдо в свою очередь дает возможность оценить его температуру при известном характере процесса его нагрева.

Такой подход позволяет выбрать двигатель таким образом, чтобы его максимальная температура, точнее, максимальная температура изоляции обмоток не превышала допустнмото значеняя. Это условие является одним нэ основные для обеспечения надежной работы электропривода в течение всего срока его зксплуатапин.

Второе условие выбора двигателя заключается в том, что его перегрузочная способность должна быть достаточной для устойчивой работы электропривода в периода максимальной нагрузки.

5.3.2. Нагрев и охлаждение электродвигателей

Процесс нагрева и охлаждения электродвигателя рассматривается при следующих допущениях: дангатель считается сплошным однородным телом, обладаюпшм бесконечно большой теплопроводностью; теплота, отдаваемая в охлаждающую среду, прбпорцяо-вальяа первой степени разности температур даигателя и охлаждающей среды - превы-температуры; температура охлаждаю-среда постоянна; тепловые потери.

теплоемкость, дангатедя и коэффициент теплоотдачи не зависят от температуры даигателя.

При указанных условиях процесс нагрева и охлаждения даигателя описывается следующим дафференциальным уравнением:

Ax+Cdi:/dt=APr, (5.1)

где т - превышение температуры - разность между температурой двигателя нли его части н температурой охлаждающей среды, АРт - мощность тепловых потерь, Вт; А - теплоотдача - количество теплоты, передаваемой охлаждающей среде за 1 с при превышении температуры на 1 С, Дж/ ( С-с) или Вт/°С; С - теплоемкость даигателя - количество теплоты, необходамой для повышения температуры даигателя на 1 °С, Дж/°С.

Превышение температуры даигателя прн его нагреве (охлаждении) в случае АР., = = const пронсходат по экспоненищальному закону с постоянной времеян нагрева

Г = С/Л. (6.2)

При этом установившееся превышение температуры

Т, =ДРхМ.

(5.3)

На рнс. 5.3 показаны дааграммы нагрузки, мощности тепловых потерь и изменения превышения температуры для даух

М Mf

( I 1

Рнс. 5.3. Диаграммы мсжеята М, мощности тепловых потерь ЛР и превышения температуры т при неизменной <а) н меняющейся (б) нагрузнах.

случаез: рнс. 5.3, а - нагрузка и мощность потерь постоянны, причем длительность действия нагрузки значительно превышает (3-4)7; рнс. 5.3, б - нагрузка привода изменяется ступенчато, причем время действия каждой из нагрузок tj < Т. В первом случае кривая т (/) представляет собой экспояенту, практически достигакицую установнвщегося значения, во втором случае - ломаную линяю, нз каждом нз участков которой кривая т (f) не достигает установившегося значения.

Выбор даигателя необходим© осуще-стаить таким образом, чтобы в процессе его эксплуатация соблюдалось условие тах Тдон. где Тдда,-допустимое превышшие температуры для изёляшш даигателя, кото-