Электродвигатель с охлаждением вала

Высокопроизводительный узел независимой вентиляции электродвигателя F orced cooling AC motor, SERV, FORCED VENTILATION, с принудительной циркуляцией воздуха широко используются на приводах промышленного оборудования. Сервовентилятор электродвигателя позволяет при необходимости освободить вал ротора от штатной крыльчатки вентилятора и установить на него необходимые опции, такие как датчик скорости/положения, позволяющий с заданной точностью контролировать скорость вращения вала электродвигателя и количество оборотов, что необходимо в системах точного регулирования и позиционирования. Кроме того, принудительное охлаждение двигателя устанавливается на электродвигатели с частотным регулированием скорости вращения вала, для обеспечения независимого охлаждения корпуса двигателя на низких оборотах, в диапазоне частот ниже 30Hz, так как вентилятор устанавливаемый на валу двигателя не способен создать необходимый поток воздуха на низких оборотах, а так же при увеличении частоты выше 60Hz, когда шум штатного вентилятора превышает допустимые значения. Вентилятор принудительного охлаждения всегда вращается с постоянной скоростью и его частота вращения не зависит от оборотов электродвигателя. При необходимости, независимая вентиляция электродвигателей может быть установлена и на приводы с электромагнитным тормозом.

Принудительное воздушное охлаждение двигателя необходимо в следующих случаях:
• управление электродвигателем посредством преобразователя частоты;
• необходимость использования свободного конца вала для установки дополнительных устройств;
• частые пуски и остановки электродвигателя;
• наличие дополнительной инерционной массы или нагрузки;
• работа в условиях повышенных температур окружающей среды.

Тип питания: трехфазное ( типовое ) , однофазное.
Напряжение питания: 230/400V/50Hz, 440V/60Hz.
Степень защиты: IP55, IP66

Видео:ОТВЕТЫ НА ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ: Нагрев электродвигателяСкачать

Охлаждение промышленных электродвигателей

Нагрев любой электрической машины обусловлен преобразованием части электроэнергии в тепловую, трением отдельных конструктивных элементов, величиной нагрузки на валу. Учитывая то, что обмотки большинства промышленных электродвигателей могут работать при температуре, не превышающей 90-95 градусов, становится актуальным вопрос выбора эффективных систем охлаждения.

На практике применяют несколько конструктивных решений, способных обеспечить снижение температуры ЭД различных типов до нормируемых значений. Наибольшее распространение в промышленных электродвигателях средней и большой мощности получили следующие варианты.

Видео:#Выпуск 78 Крыльчатка обдува (охлаждения) электродвигателяСкачать

Принципы самовентиляции электродвигателей

Самый простейший способ — естественное охлаждение двигателя, обеспеченное за счет передачи накопленного тепла в окружающий воздух через корпус электродвигателя. Но такой вариант приемлем только для маломощных модификаций, в промышленных установок подобного отвода тепла уже недостаточно.

В большинстве электродвигателей реализована схема охлаждения за счет самовентиляции. Благодаря созданию воздушных потоков скорость отвода тепла от нагретых деталей повышается на порядок. Для этой цели на вал двигателя с нерабочей стороны устанавливается крыльчатка, действующая по принципу обычного вентилятора. В отдельных случаях создание устойчивых воздушных потоков обеспечено конструкцией самого ротора. Различают два основных типа системы охлаждения:

Наружная самовентиляция — поток охлаждающего воздуха проходит вдоль поверхности корпуса электродвигателя, который для увеличения теплоотдачи имеет специальное оребрение. Увеличение площади соприкосновения позволяет обеспечить более эффективный отвод тепловой энергии.

Внутренняя самовентиляция — воздушный поток циркулирует между основными конструктивными элементами по специальным каналам. Благодаря такому решению тепловая энергия отбирается непосредственно с нагретых обмоток и деталей двигателя, что позволяет поддерживать требуемую температуру даже при работе с максимально допустимой мощностью.

Читайте также: Фильтр f3500 для работы с масляным компрессором

Для большинства электродвигателей, работающих с постоянной частотой вращения ротора, этот вариант считается наиболее простым. Но, при в системах для которых требуется регулировка скорости, такой вариант уже неэффективен, и требуется применение принудительного охлаждения.

Видео:Охлаждение вала электродвигателя.Скачать

Принудительное охлаждение

Принцип системы заключается в том, что частота вращения крыльчатки вентилятора не зависит от режима работы самого двигателя. Вентилятор обеспечен отдельным двигателем. Поэтому, при работе в режимах с небольшим количеством оборотов ротора производительность системы охлаждения не снижается.

Особенно актуален такой тип охлаждения для электродвигателей с частотными преобразователями и другими регуляторами частоты вращения ротора. Практически все ЭД постоянного тока комплектуются охлаждающими устройствами такого же типа. При этом наиболее эффективным считают замкнутые системы охлаждения, в том числе и с жидкостными воздухоохладителями. Воздух при этом циркулирует по замкнутой системе между электродвигателем и воздухоохладителями, благодаря чему отпадает необходимость в его постоянной очистке.

Видео:💦 Система Водяного Охлаждения для Мини ДВС + ТестСкачать

Особенности систем охлаждения синхронных электродвигателей

В синхронных электродвигателях различной мощности чаще всего реализована проточного (продуваемого) типа. Воздух, необходимый для отвода тепла, забирается из машинного зала, проходит через ЭД, нагревается и удаляется за пределы рабочей зоны. В отдельных случаях применяют схемы, при которых охлаждающий воздух забирается непосредственно у места установки электродвигателя и отводится из рабочей зоны по вентиляционной сети. В отдельных случаях тепловую энергию воздуха используют в системах рекуперации, позволяющих организовать обогрев других производственных и бытовых помещений.

Видео:Охлаждение электродвигателя на низких оборотах: как решить проблему?Скачать

Системы охлаждения асинхронных двигателей

При небольшой мощности двигателей (обычно до 15 кВт) используется схема с наружным охлаждением, причем могут применяться системы как с самовентиляцией, так и с принудительным охлаждением. Для более мощных электродвигателей характерна схема с внутренним охлаждением.

Для асинхронных двигателей большой мощности чаще всего реализованы системы охлаждения с замкнутым циклом. При этом воздухоохладители могут монтироваться как в опорном фундаменте электрической машины, так и на ее корпусе.

Видео:Новый морские электродвигатели АББ с водяным охлаждением в 500-м габаритеСкачать

Альтернативные способы охлаждения электродвигателей

Повысить эффективность работы систем можно за счет применения хладагентов с большей теплопроводностью. Так, в электрических машинах большой мощности реализованы системы замкнутого цикла с применением водорода, теплоемкость которого по сравнению с воздухом больше в 7,1 раз. Благодаря такому решению эффективность отвода тепла поднимается практически на порядок. Но, к сожалению, для промышленных электродвигателей средней и малой мощности такой поход нецелесообразен из-за больших эксплуатационных расходов. Большего внимания может заслуживать схема с принудительным охлаждением отведенного воздуха в теплообменниках типа «воздух – вода».

Видео:Установка вентилятора охлаждения двигателя обратной стороной, снижает его эффективностьСкачать

Охлаждение электродвигателей

Все электродвигатели выделяют тепло в результате электрических и механических потерь, это свойство конечно же учитывается при проектировании, и при стандартных нагрузках, машина успешно справляется с естественным повышением температуры рабочих органов и корпуса. Но, например, при использовании частотных преобразователей, когда требуется изменение частоты вращения ротора электродвигателя более, чем на 30% от номинального значения, электромотор перегревается. Сильное нагревание агрегата также наблюдается и при увеличении допустимой нагрузки на двигатель. Учитывая то, что обмотки большей части промышленных двигателей рассчитаны на эксплуатацию при температурах не выше 90-95 градусов, остро встает вопрос подбора высокоэффективной системы охлаждения, так как перегрев электродвигателя, а особенно его обмоток, значительно сокращает срок службы агрегата. В худшем случае, перегрев электродвигателя спровоцирует межвитковое замыкание, за которым последует потеря мощности и полная остановка двигателя.

Читайте также: Признаки неисправности приводных валов

Для охлаждения промышленных асинхронных электродвигателей, как правило, используется «вентилятор» — крыльчатка, установленная на валу электродвигателя, которая нагнетая воздух, отводит тепло за пределы агрегата. Чтобы двигатель мог работать в обоих направлениях, крыльчатки бывают двунаправленными, изготавливают их из прочного пластика, алюминия или стали. Корпус двигателя обычно снабжен ребрами, расположенными по пути движения воздуха, что значительно улучшает охлаждение мотора. Маломощным электродвигателям и вовсе хватает естественного охлаждения, за счет передачи накопленного тепла в окружающую среду через корпус электродвигателя.

Данная система эффективна при работе двигателя в номинальном режиме и при благоприятных температурных условиях. Ведь если падает скорость вращения двигателя (при использовании ЧП, например), падает и скорость вращения крыльчатки, а соответственно и качество охлаждения. Высокая температура в производственном помещении тоже затрудняет охлаждение агрегата.

В таких случаях спасает принудительные внешние системы охлаждения. Самые популярные и конструктивно простые – это блоки независимого охлаждения с отдельным от электродвигателя источником питания. Такой аппарат не зависит от скорости вращения вала и соответственно может эффективно охлаждать мотор в сложных для двигателя условиях работы. Выпускаются даже взрывозащищенные варианты независимых блоков охлаждения.

Более эффективными, но и более дорогими являются водные системы охлаждения. Использование контура водяного охлаждения позволяет снизить габаритные размеры электродвигателя, понизить уровень шума и вибраций, а также понижает влияние электродвигателя на температурный режим в помещении. В качестве хладагента может использоваться как вода, так и другие вещества, например, фреон, водород, углекислый газ и т.д.

Видео:Охлаждение асинхронного электродвигателя ДАТ-350Скачать

Выбор двигателей для частотно-регулируемого электропривода

Для правильного проектирования системы управления частотно­-регулируемого привода, необходимо учитывать специфику работы привода в целом. Основными задачами при выборе асинхронного двигателя с частотным управлением являются:

• Определение диапазона регулирования скорости;
• Построение нагрузочной диаграммы;
• Расчет допустимого длительного момента;
• Расчет максимального кратковременного момента в переходных режимах;
• Проверка по нагреву электродвигателя и преобразователя.

Важное значение имеют характеристики самого двигателя, которые должны отвечать общим техническим требованиям, предъявляемым к электрическим машинам. Эти характеристики тесно связаны со способами охлаждения двигателя, его нагревом и режимами работы.

Видео:4 причины, почему отказались от двигателей с воздушным охлаждениемСкачать

Способы охлаждения асинхронного двигателя

В зависимости от наличия или отсутствия вентилятора различают:

1. Асинхронные двигатели с естественным охлаждением, которые не имеют специальных вентиляторов их обычно применяется для открытых машин;
2. Асинхронные двигатели с искусственным охлаждением, в таких машинах охлаждающий газ или жидкость прогоняется отдельным вентилятором. Они подразделяются на группы:

– Асинхронные двигатели с самовентиляцией, имеющие вентилятор на валу (защищенные или закрытые);

– Асинхронные двигатели с независимой вентиляцией, вентилятор которых приводится во вращение посторонним двигателем (обычно закрытые). Часто такие вентиляторы называются «наездниками»;

Поскольку при работе на скоростях ниже 0,5ω0 условия охлаждения двигателей с самовентиляцией ухудшаются, то это приводит к значительному уменьшению допустимого длительного момента.

Читайте также: Как определить количество оборотов вала

Поэтому для частотно-регулируемого привода с постоянным моментом нагрузки предпочтительнее использовать двигатели с независимой вентиляцией.

Видео:Двигатели ZONGSHEN 172FMM-3A и 172FMM-5 (PR 250). Сходства и различия. Обзор.Скачать

Классы изоляции обмоток электродвигателей (нагревостойкости)

Электродвигатель в разрезе

Во время работы электродвигателей происходит их нагрев. Допустимый нагрев электрических двигателей зависит от класса изоляции обмоток. Нагрев электродвигателя является основным критерием выбора его мощности. Электродвигатель считается выбранным правильно, если он выполняет предназначенные ему функции и не перегревается, т.е. изоляция его обмоток выдерживает температуру нагрева, которая не превышает допустимого предела.

Этот предел зависит от срока службы машины и определяется классом изоляции обмоток (нагревостойкости) электродвигателя.

Температурой окружающего воздуха, при которой электродвигатель может работать с номинальной мощностью, считается 40ºС. При повышении температуры окружающего воздуха более 40ºС, нагрузка на электродвигатель должна быть снижена настолько, чтобы температура отдельных его частей не превышала допустимых значений.

Предельные допустимые превышения температуры активных частей электродвигателей (при температуре окружающей среды 40ºС и высоте над уровнем моря не более 1000 м):

• Класс Y: допустимая температура нагрева до 90°C.
• Класс A: допустимая температура нагрева до 105°C.
• Класс E: допустимая температура нагрева до 120°C.
• Класс B: допустимая температура нагрева до 130°C.
• Класс F: допустимая температура нагрева до 130°C.
• Класс H: допустимая температура нагрева до 180°C.
• Класс C: допустимая температура нагрева свыше 180°C

В таблице приведены в качестве примера предельно допускаемые превышения температуры Tmax для отдельных частей электрических машин общего применения (О) и тяговых (Т) при продолжительном режиме работы при измерении температуры обмоток по методу сопротивления (т. е. по измерению сопротивления соответствующей обмотки в результате нагрева), а температуры коллектора и контактных колец —с помощью термометров. Эти данные соответствуют температуре окружающей среды +40 °С для машин О и +25 °С для машин Т.

Если температура окружающей среды больше или меньше +40 или +25 °С, то стандарт разрешает определенные изменения допустимых превышений температур. При работе машины в горных местностях, где из-за понижения атмосферного давления ухудшается теплоотдача, стандарт предусматривает некоторое уменьшение допустимых превышений температуры.

У асинхронных двигателей, вместе с уменьшением напряжения питающей сети, в квадрате уменьшается мощность на валу двигателя. Кроме того, уменьшение напряжения ниже 95% от номинального приводит к значительному росту тока двигателя и нагреву обмоток.

Рост напряжения выше 110% от номинального также ведет к росту тока в обмотках двигателя, увеличивается нагрев статора за счет вихревых токов.

Каждое превышение допустимой температуры обмоток на 10°С может сократить срок службы изоляции вдвое. Это иллюстрирует номограмма, приведенная ниже.

Чем выше класс изоляции, тем интенсивнее использование электродвигателя по нагреву и тем меньше его размеры при той же мощности. В настоящее время в электрических машинах применяются изоляционные материалы классов Е, В и F. Материалы класса Н используются значительно реже.

Как правило, для частотно-регулируемого электропривода рекомендуется применять электродвигатели с изоляцией класса F.

Популярные товары

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/elektrodvigatel-s-ohlazhdeniem-vala

  📽️ Видео

  Китайские двигатели Lifan, Forza и аналогичные: достоинства и недостаткиСкачать

  

  Как определить мощность, частоту вращения, двигателя без бирки или шильдика самому и простоСкачать

  

  Как трехфазный асинхронный двигатель работает на одной фазе? #энерголикбезСкачать

  

  Система охлаждения двигателяСкачать

  

  Двигатель 250 куб.см балансвал | Видео Обзор | Обзор от MototekСкачать

  

  Непосредственное охлаждение обмоткиСкачать

  

  Двигатель ZONGSHEN 172FMM. Какова все-таки его максимальная мощность ?Скачать

  

  Как определить скорость вращения вала электродвигателя и его мощность.Скачать

  

  АСИНХРОННЫЙ двигатель, принцип работы и строение, простыми словами. (ТРЕХФАЗНЫЙ).Скачать

  

  Так можно )?!!#электродвигатель#буровоеделоСкачать