Первую унифицированную единую серию асинхронных двигателей общего назначения А и АО выпускали с 1949 г., cейчас она снята с производства. Вторая единая серия асинхронных электродвигателей А2 и АО2 освоена производством с 1961 г. Единая серия асинхронных двигателей 4А общего назначения по технико-экономическим показателям ориентирована на уровень мировой техники периода 1975—1980 гг. и охватывает диапазон мощностей от 0,12 до 400 кВт (при 1500 об/мин). С конца шестидесятых годов в нашей стране выпускают трехфазные асинхронные электродвигатели серии Д мощностью 0,25—4 кВт.
Асинхронные электродвигатели основного исполнения с короткозамкнутым ротором серии А2 и АО2 предназначены для привода механизмов, не предъявляющих специальных требований к пусковым характеристикам, скольжению, энергетическим показателям и к условиям окружающей среды. У основного исполнения есть несколько электрических модификаций: с повышенным пусковым моментом (АОП2); с повышенным скольжением (АОС2); многоскоростные на 2, 3 и 4 частоты вращения (АО2); с фазным ротором (АК2, АОК2). Эти модификации получают путем изменения числа и размеров пазов ротора, частичного или полного изменения обмотки статора. На рис. 1 приведены типовые механические характеристики электродвигателей основного исполнения и их модификаций с повышенным моментом и скольжением.
Рис. 1. Типовые механические характеристики короткозамкнутых асинхронных электродвигателей
1 — основного исполнения; 2 — с повышенным моментом; 3 — с повышенным скольжением
Электродвигатели серии АО2 выпускаются также специализированного исполнения: тропическое с тропикоустойчивой изоляцией; влагоморозостойкое (АО2-ВМС) для работы в помещении с повышенной влажностью, а также на открытом воздухе при температуре окружающей среды от -45 до +40°С (оба вида исполнения отличаются от основного исполнения изоляцией, обмоточными данными, пропиткой обмотки статора, антикоррозийным покрытием узлов и деталей); сельскохозяйственного назначения (АО2-СХ) в химовлагоморозостойком исполнении. Они предназначены для работы при температуре окружающей среды от -40 до +40°С, относительной влажности воздуха до 98% при +20°С, в помещениях, содержащих в воздухе химически активные примеси: аммиака — до 0,03, углекислого газа — до 14,7, сероводорода — до 0,03, различного рода пыль — до 1,16 г/м3. Возможно кратковременное увеличение концентрации аммиака до 0,09 г/м3 (до 5 часов в сутки в течение 4 месяцев в году). Допускается облив двигателей дезинфицирующими растворами и пребывание их в среде аэрозолей. От основного исполнения сельскохозяйственные электродвигатели отличаются изоляцией. Они имеют специальные лакокрасочные и гальванические покрытия и уплотнения подшипников и щитов. Подшипники, щиты двигателей и кожух вентилятора обладают большой механической прочностью. Возможно пополнение смазки в подшипниках без разборки электродвигателя.
Рис. 2. Асинхронные электродвигатели защищенного (а) и закрытого обдуваемого (б) исполнения
По способу механической защиты асинхронные электродвигатели единой серии подразделяют на защищенные А2 и закрытые обдуваемые АО2 (рис 2). Электродвигатели защищенного исполнения предохранены от случайного прикосновения к вращающимся и токоведущим частям и от попадания внутрь посторонних предметов и капель воды, падающих под углом 45°. Могут работать только с горизонтальным расположением вала. Система вентиляции двухсторонняя радиальная.
У электродвигателей закрытого обдуваемого исполнения внутренние части отделены от внешней среды оболочкой, защищающей их от проникновения внутрь мелких предметов и брызг воды любого направления; на конце вала машины, вне ее корпуса, со стороны, противоположной приводу, помещен защищенный крышкой вентилятор, который обдувает ребристый корпус машины. У двигателей 6—9-го габаритов имеется дополнительный внутренний вентилятор.
Типоразмеры асинхронных электродвигателей обозначаются так: вначале указывают буквенное обозначение (табл. 1), затем цифровое. Первая цифра через тире показывает порядковый номер наружного диаметра сердечника статора (габарит), вторая — порядковый номер длины сердечника, цифра после тире — число полюсов.
Таблица 1. Условные обозначения асинхронных электродвигателей серии А2 и АО2
Исполнение | Оболочка корпуса | С короткозамкнутым ротором | С фазным ротором | ||||
основного исполнения | с | с | многоскоростного | сельскохозяйственного назначения | |||
Защищенное | Чугунная | А2 | - | - | - | - | АК2 |
Закрытое обдуваемое | Чугунная | АО2 | АОП2 | АОС2 | АО2 | АО2-СХ АОП2-СХ | АОК2 |
Алюминиевая | АОЛ2 | - | АОЛС2 | АОЛ2 |
|
|
Серия А2 и АО2 выполняется в 9 габаритах (с 1-го по 9-й) с наружными диаметрами сердечников от 133 до 458 мм.
В каждом габарите, как правило, одна короткая и одна длинная машина (две длины сердечника).
Электродвигатели 1—5 габаритов выпускаются только в закрытом обдуваемом исполнении, а 6—9 — габаритов как в закрытом обдуваемом, так и в защищенном исполнении. Электродвигатели габаритов 1—3 выпускаются в исполнении AOЛ2 и АО2, электродвигатели габаритов 4—9 — только с чугунной станиной и подшипниковыми щитами.
Роторы всех электродвигателей серии А2 и АО2 основного исполнения имеют алюминиевую заливку. Повышенного пускового момента достигают применением специальной формы пазов, а повышенного номинального скольжения — заливкой ротора силумином (сплав алюминия и кремния).
Обмотки статоров всех электродвигателей габаритов 6—9 — двухслойные, габаритов 1—5 основного исполнения — однослойные.
Основные установочные размеры электродвигателей соответствуют данным таблицы 2. Длина станины имеет обозначения: S — короткая, М — средняя, L — длинная.
Таблица 2. Основные установочные размеры электродвигателей
Габарит | Высота оси, мм | Длина по МЭК |
| 90 | S |
| 90 | L |
2 | 100 | S |
3 | 112 | S |
4 | 132 | S |
| 160 | S |
о | 160 | М |
| 180 | S |
о | 180 | М |
7 | 200 | S |
| 250 | S |
0 | 250 | М |
| 280 | S |
У | 280 | М |
Двигатели серии А2 и АО2 имеют шкалу мощностей для всех частот вращения.
Таблица 3. Номинальные мощности и частоты вращения электродвигателей основного исполнения
Тип электродвигателя | Мощность на валу, кВт, при синхронной частоте вращения, об/мин | ||||
3000 | 1500 | 1000 | 750 | 600 | |
Защищенное исполнение А2 | |||||
А2-61 | 17 | 13. | 10 | 7,5 | - |
А2-62 | 22 | 17 | 13 | 10 | - |
А2-71 | 30 | 22 | 17 | 13 | - |
А2-72 | 40 | 30 | 22 | 17 | - |
А2-81 | 55 | 40 | 30 | 22 | - |
А2-82 | 75 | 55 | 40 | 30 | - |
А2-91 | 100 | 75 | 55 | 40 | - |
А2-92 | 125 | 100 | 75 | 55 | - |
Закрытое обдуваемое исполнение АО2 | |||||
АО2, АОЛ2-11 | 0,8 | 0,6 | 0,4 | - | - |
АО2, АОЛ2-12 | 1,1 | 0,8 | 0,6 | - | - |
АО2, АОЛ2-21 | 1.5 | 1,1 | 0,8 | - | - |
АО2, АОЛ2-22 | 2,2 | 1,5 | 1,1 | - | - |
АО2, АОЛ2-31 | 3,0 | 2,2 | 1,5 | - | - |
АО2, АОЛ2-32 | 4,0 | 3,0 | 2,2 | - | - |
АО2-41 | 5,5 | 4,0 | 3,0 | 2,2 | - |
АО2-42 | 7,5 | 5,5 | 4,0 | 3,0 | - |
АО2-51 | 10 | 7,5 | 4,0 | 4,0 | - |
АО2-52 | 13 | 10 | 7,5 | 5,5 | - |
АО2-61 | - | 13 | 10 | 7,5 | - |
АО2-62 | 17 | 17 | 13 | 10 | - |
АО2-71 | 22 | 22 | 17 | 13 | - |
АО2-72 | 30 | 30 | 22 | 17 |
|
АО2-81 | 40 | 40 | 30 | 22 | 17 |
АО2-82 | 55 | 55 | 40 | 30 | 22 |
АО2-91 | 75 | 75 | 55 | 40 | 30 |
АО2-92 | 100 | 100 | 75 | 55 | 40 |
По способу монтажа электродвигатели серии А2 и АО2 имеют следующие формы исполнения:
- Ml — машины на лапах с двумя (или одним) подшипниковыми щитами; с пристроенным редуктором;
- М2 — машины на лапах с двумя подшипниковыми щитами и с фланцем на подшипниковом щите, центрирующая заточка фланца со стороны вала;
- МЗ — машины без лап с фланцем на подшипниковом щите.
В таблице 4 для двигателей разных габаритов указаны их основные по роду монтажа исполнения.
Таблица 4. Исполнение электродвигателей по способу монтажа
Группа | Обозначение исполнения | Вид крепления | Габариты |
М1 | N1101 | Горизонтальное на лапах | АО21-9, АОЛ21-3, А2 6-9 |
N1102 | Свободным концом вала вниз | АО21-9, АОЛ2 1-2 | |
N1103 | Свободным концом вала вверх | АО21-9, АОЛ21-2 | |
М 104 | Горизонтальное лапами вверх | АО21-9, АОЛ2 1-2 | |
М2 | М 201 | Горизонтальное фланцевое и на лапах | АО21-9, АОЛ2 1-3, А2 6-9 |
М 202 | Свободным концом вала вниз | АО21-9, АОЛ21-2 | |
М 203 | Свободным концом вала вверх | АО21-9, АОЛ2 1-2 | |
М 204 | Горизонтальное лапами вверх | АО21-9, АОЛ21-2 | |
N13 | М 301 | Горизонтальное, фланцевое, без лап | АО21-7, АОЛ21-3, А2 6-7 |
М 302 | Свободным концом вала вниз | АО2 1-9, АОЛ2 1-3 | |
NI303 | Свободным концом вала вверх | АО21-9, АОЛ2 1-3 |
Примечание: машины, имеющие в условном обозначении третью цифру «О», работают в любом положении.
Электрические модификации и специализированные исполнения имеют по способу монтажа такие же формы исполнения, как и соответствующие им по габаритам электродвигатели основного исполнения, за исключением отдельных электродвигателей с фазным ротором.
Подшипники электродвигателей для вертикальной установки рассчитаны только на вес ротора с муфтой и не допускают добавочной осевой нагрузки.
Б соответствии с «правилами устройства электроустановок» различают:
- сухие помещения (температура воздуха не превышает +35°С, относительная влажность воздуха не превышает 60%, воздух не содержит пыли и химически активных веществ);
- влажные помещения (пары или конденсирующая влага выделяются кратковременно в небольших количествах, относительная влажность воздуха более 60%, но не превышает 75%);
- сырые помещения (влажность воздуха длительно превышает 75%);
- особо сырые помещения (относительная влажность воздуха близка к 100%, потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой);
- жаркие помещения (температура постоянно или периодически, более 1 суток, превышает +35°С);
- пыльные помещения (выделяется технологическая пыль в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и т. д.). Пыльные помещения разделяются на помещения с токопроводящей пылью и помещения с нетокопроводящей пылью;
- помещения с химически активной или органической средой (постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образующие отложения или плесень, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования).
Под относительной влажностью воздуха понимается отношение массы влаги, содержащейся в воздухе, к массе влаги, насыщающей его при той же температуре.
Двигатели по форме исполнения выбирают в зависимости от характеристики окружающей среды, в которой они будут работать (табл. 5).
Таблица 5. Форма исполнения двигателя в зависимости от характеристики окружающей среды
Характеристика помещений | Исполнение электродвигателя |
Сухие (с нормальной средой) | Защищенное, закрытое обдуваемое |
Влажное | Закрытое обдуваемое |
Сырые и особо сырые | Влаго-морозостойкое |
Пыльное | Закрытое обдуваемое |
С химически активной средой | Химо-влаго-морозостойкое |