Класи теплостійкості ізоляції електродвигуна

Насос - це гідравлічна машина, призначена для створення потоку рідкого середовища, яка перетворює механічну енергію приводу насоса у кінетичну енергію та енергію тиску рідини. Приводом насосів Watomo являються асинхронні електродвигуни.

Частина енергії електродвигуна передається рідині, а частина втрачається на подолання сил тертя у підшипниках; в стальних листах осердя статора і ротора, обумовлених гістерезисом і вихровими струмами; в обмотках статора і ротора. Всі втрати енергії виділяються у вигляді тепла, що призводить до нагрівання електродвигуна.

Температура нагрівання з часом зростає нерівномірно. Спочатку тепло майже повністю витрачається на підвищення температури двигуна і тільки незначна його частина віддається у навколишнє середовище. Тому його температура в цей час швидко зростає. У міру збільшення перепаду температур (різниця між температурою двигуна і температурою навколишнього повітря), збільшується тепловіддача в навколишнє середовище, тому підвищення температури сповільнюється і настає момент, коли все тепло, яке виділяється в двигуні, віддається в навколишнє середовище. Така температура двигуна називається сталою. В електродвигунах малої і середньої потужності стала температура встановлюється через півтори-дві години після початку роботи.

Допустима температура нагрівання двигуна залежить від теплостійкості його ізоляції. Розділяють сім класів теплостійкості ізоляції електродвигуна: У, А, Е, В, F, Н і С.

Класи теплостійкості

До класу У належать волокнисті матеріали з бавовни, целюлози і натурального шовку. Найбільша допустима температура їх нагрівання 90°С. Ці ж матеріали, але просочені рідким електроізоляційним матеріалом (трансформаторним маслом, масляним лаком, бітумними сполуками) відносяться до класу А і допускають температуру нагрівання 105°С.

Клас Е включає синтетичні, органічні ізолюючі матеріали (плівки, волокна, смоли, компаунди), які мають гранично допустиму температуру нагрівання 120°С.

Ізолюючі матеріали на основі слюди, азбесту і скловолокна, просочені органічними лаками і смолами, належать до класу В, їх гранично допустима температура нагрівання становить 130°С. Ці ж матеріали з синтетичними зв'язуючими і просочувальними сполуками входять до класу F і допускають температуру нагрівання 155°С. Якщо в матеріалах на основі слюди, азбесту і скловолокна застосовуються кремнійорганічні сполуки, то вони належать до класу H і мають граничне допустиму температуру нагрівання 180°С.

До класу С входять слюда, скло, кварц та керамічні матеріали з неорганічними сполуками. Гранична допустима температура нагрівання їх не обмежується (понад 180°С).

У електричних двигунах використовують ізоляційні матеріали класу А, Е, В і F. Насоси Watomo представленні з електродвигунами виготовленими з ізоляцією обмоток статора класу В та F.

Величина усталеної температури двигуна залежить від навантаження та умов охолодження. При великому навантаженні виділяється велика кількість теплоти в одиницю часу, значить, вище усталена температура двигуна. Величина допустимої температури двигуна обумовлюється властивостями ізоляції обмоток. Якщо двигун перевантажений, то він може нагрітися до температури більшої за допустиму для даного класу ізоляції. При роботі з навантаженням, що відповідає номінальній потужності, усталена температура двигуна дорівнює допустимій. Температура обмотки двигуна при номінальному навантаженні повинна бути на 20-25°С нижче гранично допустимої величини. Значно нижча температура двигуна відповідає роботі його з малим навантаженням на валу. При цьому коефіцієнт корисної дії двигуна і коефіцієнт його потужності невеликі.

У нормальних умовах експлуатації електродвигун може працювати 10-15 років. Якщо двигун часто перевантажується, він перегрівається, ізоляція втрачає електричну і механічну міцність, а строк служби його на кожні 8°С перевищення температури більше допустимої зменшується приблизно у два рази.

Нагрівання обмоток статора залежить від режиму роботи елктродвигуна. ГОСТ 183—66 передбачає вісім номінальних режимів роботи. Основними з них є тривалий S1, короткочасний S2 і повторно-короткочасний S3.

При тривалому режимі S1 період роботи електродвигуна настільки великий, що температура його нагрівання досягає усталеного значення. Так працюють електродвигуни вентиляторів, насосів, зерноочисних машин тощо. Зокрема насоси Watomo комплектуються двигунами такого класу. При вимкненні двигуна з мережі його температура поступово знизиться до температури навколишнього середовища.

Короткочасний режим роботи S2 електродвигуна характеризується чергуванням періодів роботи з паузами. Причому тривалість робочого періоду така мала, що двигун не встигає нагрітись до усталеної температури, а тривалість паузи дозволяє охолоджуватися до температури навколишнього, середовища. У короткочасному режимі працюють двигуни приводів для піднімання щитів на зрошувальних каналах, повороту лотків в інкубаторах, транспортерів для роздавання кормів та інші.

При повторно-короткочасному режимі S3 період роботи двигуна чергується з паузами. Але тривалість одного робочого періоду разом з паузою не перевищує 10 хв. За такий короткий час температура двигуна не досягає усталеного значення, а за період паузи не встигає знижуватись до температури навколишнього середовища. У такому режимі працюють двигуни приводів кранів, підйомників тощо.

Назад до списку статей