При выборе конструктивного исполнения электродвигателя необходимо учитывать условия его эксплуатации, под которым следует понимать в первую очередь воздействие климатических факторов окружающей среды, а также способ охлаждения и исполнения двигателей по способу монтажа.
Электродвигатели обычно предназначаются для эксплуатации в одном или нескольких макроклиматических районах и в соответствии с ГОСТ 15150—69* и 15543—70* изготавливаются в климатических исполнениях У, УХЛ, Т, О, М, ОМ, В (указаны в обозначении типа двигателя).
Электродвигатели исполнений У, УХЛ, Т, О предназначены для эксплуатации на суше, реках и озерах, исполнения М, ОМ — на морских судах, В — на суше и на море для всех макроклиматических районов. В том числе У применяется для макроклиматических районов с умеренным климатом, УХЛ — с холодным климатом, Т — с тропическим климатом, О — для всех макроклиматических районов на суше; М — с умеренно холодным морским климатом, ОМ — для неограниченного района плавания.
Кроме климатических условий важное значение имеет категория размещения электрических машин. Различают пять категорий размещения, обозначаемых цифрами от 1 до 5; их характеристика приведена в табл. 4.
Таблица 4
Категория размещения |
Краткая характеристика места установки двигателя |
1 |
Открытый воздух |
2 |
Закрытое помещение, температура и влажность воздуха в котором несущественно отличаются от наружного воздуха |
3 |
Закрытое помещение, в котором колебания температуры и влажности воздуха, а также содержание песка и пыли существенно меньше, чем на открытом воздухе |
4 |
Помещение с искусственно регулируемыми климатическими условиями |
5 |
Закрытое помещение с повышенной влажностью, в котором происходит частая конденсация влаги на стенах и потолке и возможно длительное наличие воды |
Корпус машины вместе с подшипниковыми щитами образует защитную оболочку, обеспечивающую защиту электрической машины от попадания внутрь машины твердых предметов и воды. В соответствии с ГОСТ 17494—72* машины выпускаются с различными степенями защиты персонала от соприкосновения с находящимися под напряжением частями и вращающимися частями, находящимися внутри корпуса, а также степенями защиты машины от попадания внутрь нее твердых посторонних тел и воды. Степени защиты асинхронных двигателей рассмотрены в разделе "Исполнение асинхронных двигателей" и приведены в табл. 5.
Электродвигатели, устанавливаемые в помещениях с нормальной средой, как правило, должны иметь исполнение IP00 или IP20. При установке электродвигателей на открытом воздухе они должны иметь исполнение не ниже IP44. В случае эксплуатации электродвигателей в помещениях, где могут иметь место химически активные пары или газы, возможно оседание на обмотках пыли и других веществ, нарушающих естественное охлаждение, исполнение должно быть не менее IP44 или необходимо продуваемое исполнение с подводом чистого воздуха. Корпус продуваемого электродвигателя, воздуховоды, все сопряжения и стыки должны быть тщательно уплотнены для предотвращения присоса воздуха в систему вентиляции. При продуваемом исполнении электродвигателя рекомендуется предусматривать задвижки для предотвращения всасывания окружающего воздуха при остановке электропривода.
Таблица 5
Род помещения и условия эксплуатации | Исполнение электродвигателя |
Сухое без грязи, пыли, едких газов и паров, с нормальной температурой | Открытое |
То же, но при опасности попадания крупных или мелких предметов | Защищенное; открытое с добавочной сеткой |
Пыльное или влажное | Закрытое, с вентиляцией по трубопроводам из чистой атмосферы |
На открытом воздухе | Брызго-, капле- и влагозащищенное |
При воздействии высокой температуры | Закрытое с теплостойкой изоляцией |
Сырое и содержащее едкие газы | Закрытое с вентиляцией из чистой атмосферы или с противокислотной изоляцией |
Наличие взрывоопасной атмосферы | Взрывобезопасное |
Электродвигатели, устанавливаемые в сырых местах, должны иметь исполнение не менее IP43 и изоляцию, рассчитанную на действие сырости и пыли (со специальной обмазкой, влагостойкую и т. д.).
В соответствии с ГОСТ 20459—75* предусмотрено 16 способов охлаждения электрических машин. Выбор способа охлаждения в значительной мере зависит от категории размещения, условий окружающей среды и класса нагревостойкости двигателя. Кроме того, выбор способа охлаждения определяется также экономическими факторами и режимом работы двигателя (применяемые типы охлаждения двигателей рассмотрены в разделе "Исполнение асинхронных двигателей").
Особое внимание следует обращать на выбор исполнения двигателей для установок, размещаемых в пожароопасных и взрывоопасных зонах. В пожароопасных зонах любого класса могут применяться электрические машины с классами напряжения до 10 кВ при условии, что их оболочки имеют степень защиты не менее IP44. В пожароопасных зонах любого класса могут применяться электрические машины, продуваемые чистым воздухом по замкнутому и разомкнутому циклам. В последнем случае выброс отработанного воздуха в пожароопасную зону не допускается.
Для эксплуатации во взрывоопасных зонах следует применять специальное взрывозащищенное оборудование, выпускаемое промышленностью.
В зависимости от области применения взрывозащищенное оборудование подразделяется на две группы:
- I. Рудничное, предназначенное для подземных выработок шахт и рудников.
- II. Для внутренней и наружной установки (кроме рудничного) .
В зависимости от предельной температуры — наибольшей температуры поверхностей взрывозащищенного электрооборудования, безопасной в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды, — электрооборудование группы II подразделяется на 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.
Могут применяться электрические машины с классом напряжения до 10 кВ при условии, что уровень их взрывозащиты или степень защиты оболочки соответствуют данным табл. 4, 5 или являются более высокими.
Для механизмов, установленных во взрывоопасных зонах классов B-I, B-Ia, В-II, допускается применение электродвигателей без средств взрывозащиты при условии, что электродвигатели должны устанавливаться вне взрывоопасных зон в помещениях, отделенных несгораемой стеной без проемов и несгораемым покрытием (перекрытием). При этом привод механизма осуществляется валом, пропущенным через стену с устроенным в ней сальниковым уплотнением.