Particularitati constructive si functionale ale motoarelor cu rotor in scurtcircuit in constructie capsulare antideflagranta
1. Probleme legate de constructie.
Pentru proiectarea si construirea motoarelor tip antiex este necesar ca beneficiarul sa formuleze exact si in detaliu cerintele privind functionarea motoarelor in concordanta cu directivele ATEX. Fiind destinate actionarii instalatiilor care lucreaza in medii cu pericol de explozie (industria chimica, industria petroliera, industria miniera etc.), aceste motoare se executa adesea in modul de protectie capsulare antideflagranta, partea sa exterioara (carcasa, scuturi, cutia de borne, capacele, elemente de strangere) trebuind sa suporte o explozie interna a unui amestec exploziv care a patruns in interior, fara sa sufere avarii si fara sa transmita flacara din interior, prin imbinari sau alte cai de trecere, la o atmosfera exploziva exterioara, care contine gazul sau vaporii categoriei de explozie pentru care este proiectata masina. Pentru aceasta este necesara existenta unor interstitii maxime admise la imbinari sau alte cai de trecere, in functie de categoriile si subcategoriile de explozie (ATEX).
Motoarele se disting printr-o constructie mecanica robusta, realizata intr-o gama variata de forme constructive normalizate de catre marile firme constructoare de masini electrice, cu gradul normal de protectie minim IP 54 .
Carcasa este partea care sustine intreaga constructie, asigurand in acelasi timp fixarea motorului, fie prin talpi de fixare, fie prin flansa, in functie de tipul constructiv, trebuie dimensionata astfel incat sa reziste la greutatea proprie a motorului, la cuplul de rotatie, la fortele de scurtcircuit(la pornire), la fortele de atractie magnetica unilaterala.
Forma exterioara a carcasei depi 555d33f nde de tipul de protectie al motorului precum si de modul de racire. In cazul unei masini inchise, prevazute cu un sistem de racire axiala, carcasa este construita cu nervuri pentru marirea suprafetei de racire. In cazul unei masini cu racire interioara, carcasa este neteda in exterior.
Scuturile se utilizeaza pentru imbinarea constructiva a arborelui cu carcasa. Scuturile sunt centrate in raport cu carcasa. Aceasta centrare se asigura fie prin praguri interioare, cand
bordura scutului intra in interiorul carcasei, fie prin praguri exterioare cand scutul se preseaza pe bordura inelara exterioara a carcasei.
Lagarele sunt fixate, la constructiile normale, in scuturile masinii. Tipul rulmentilor este determinat de forma constructiva a masinii precum si de pozitia de functionare. La alegerea variantei de lagar utilizata la o anumita constructie se are in vedere:
- carcasa in care sunt pla -
sate partile ce pot aprinde atmosfera exploziva si care poate rezista la presiunea dezvoltata in timpul unei explozii interioare a unui amestec exploziv si care impiedica transmiterea exploziei catre atmosfera exploziva ce inconjoara carcasa;
J = temperatura, Jmax = temperatura maxima admisibila, t timp.
Abreviere corespunzatoare a serviciului: S1
Serviciul tip S2 – serviciu de scurta durata.
Se aplica atunci cand avem o functionare la sarcina constanta mentinuta pe o durata de timp determinata, mai mica decat cea necesara pentru atingerea echilibrului termic, urmata de un timp de repaus de durata suficienta pentru stabilirea cu aproximatie a 2K a egalitatii de temperatura intre masina si fluidul de racire.
Abrevierea corespunzatoare spre exemplu: S2 60 min, in care durata (60 min) de timp reprezinta durata serviciului.
Serviciul tip S3 – serviciu intermitent periodic.
Acest serviciu de functionare cuprinde o suita de cicluri de serviciu identice, fiecare ciclu cuprinzand o perioada de functionare la sarcina constanta si o perioada de repaus. In cadrul acestui serviciu ciclul este de asa natura incat curentul de pornire nu afecteaza in mod semnificativ incalzirea.
Abrevirea corespunzatoare acestui serviciu este spre exemplu: S3 25% , unde ponderea (25% in exemplul mentionat) reprezinta valoarea duratei de actionare relative.
Serviciul tip S4 – serviciu intermitent periodic cu pornire.
Serviciul de functionare cuprinde o suita de cicluri de serviciu identice, fiecare cuprinzand o perioada de pornire de durata apreciabila, o perioada de functionare la sarcina constanta si o perioada de repaus.
Abrevierea corespunzatoare este S4 urmata de valorile duratei de actionare relative, a momentului de inertie al motorului (JM) si a momentului de inertie al sarcinii (Jext), ambele raportate la arborele motorului.
Exemplu de abreviere: S4 25% JM 0,15 kg x m2 Jext = 0,7 kg x m2.
Serviciul tip S5 – serviciu intermitent periodic cu franare electrica.
Serviciul de functionare cuprinde o suita de cicluri identice, fiecare ciclu cuprinzand o perioada de pornire, o perioada de functionare la sarcina constanta, o perioada de frana electrica si o perioada de repaus.
Abrevierea corespunzatoare acestui serviciu este asemenea celei de la S4, cu observatia ca in locul notatiei S4 va fi trecuta notatia S5.
Serviciul tip S6 – serviciu neintrerupt periodic cu sarcina intermitenta.
Serviciul de functionare cuprinde o suita de cicluri identice, fiecare ciclu cuprinzand o perioada de functionare la sarcina constanta si o perioada de mers in gol. Nu exista perioada de repaus.
Abreviatia corespunzatoare acestui serviciu este spre exemplu: S6 40% , unde ponderea (40%) reprezinta valoarea duratei de actionare relative.
Serviciul tip S7 – serviciu neintrerupt periodic cu frana electrica.
Serviciul de functionare cuprinde o suita de cicluri identice, fiecare ciclu cuprinzand o perioada de pornire, o perioada de functionare la sarcina constanta si o perioada de frana electrica. Nu exista perioada de repaus.
Abreviatia corespunzatoare acestui serviciu este asemenea celei de la S4, cu observatia ca in locul notatiei S4 va fi trecuta notatia S7.
Serviciul tip S8 – serviciu neintrerupt periodic cu variatii corelate de sarcina si de turatie.
Serviciul de functionare cuprinde o suita de cicluri identice, fiecare ciclu cuprinzand o perioada de functionare la sarcina constanta corespunzatoare unei turatii predeterminate, urmata de una sau mai multe perioade de functionare la alte sarcini constante corespunzand la diferite turatii (realizate, de exemplu, prin schimbarea numarului de poli in cazul motoarelor asincrone). Nu exista perioada de repaus.
Abreviatia corespunzatoare acestui serviciu este S8, urmata de valorile momentului de inertie ale motorului (JM) si al momentului de inertie al sarcinii (Jext), ambele raportate la arborele motoarelor, ca si alte sarcini, ale turatiei si ale duratei de actionare relative pentru fiecare din regimurile caracterizate de catre o turatie.
Spre exemplu: S8 JM 0,5 kg x m2 Jext = 6 kg x m2 16W 740 rot/min 30%.
40W 1460 rot/min 30%.
25W 980 rot/min 40%.
Serviciul tip S9 – serviciu cu variatii neperiodice de sarcina si de turatie.
Serviciul de functionare la care sarcina si turatia au, in general, o variatie neperiodica in domeniul de functionare admisibil. Acest serviciu include suprasarcini aplicate in mod frecvent care pot fi mult superioare sarcinii de referinta. Abrevierea corespunzatoare acestui serviciu este S9.
Serviciul tip S10 – serviciu cu sarcini constante distincte.
Serviciul de functionare cuprinde nu mai mult de 4 valori de sarcini distincte (sau sarcini echivalente), fiecare sarcina fiind mentinuta pe o durata de timp suficienta pentru ca masina sa atinga echilibrul termic. Sarcina minima in timpul unui ciclu de serviciu poate sa aiba valoarea zero (functionare in gol sau timp de repaus).
Abrevierea corespunzatoare este S10, urmata de valorile in unitati relative (u.r.) p/ t pentru diferite sarcini si duratele lor corespunzatoare si de valoarea in unitati relative (u.r.) TL pentru speranta de viata termica relativa a sistemului de izolatie. Valoarea de referinta pentru speranta de viata termica este evaluata la caracteristici nominale in serviciu continuu si la limitele admisibile de supratemperatura bazate pe serviciul tip S1. Pe durata repausului sarcina trebuie indicata prin litera r.
Spre exemplu: S10 p/ t /0,2; r/0,1 TL = 0,6. Valoarea TL trebuie rotunjita la cel mai apropiat multiplu de 0,05.
Mentionez pe langa cele enuntate anterior faptul ca serviciile de functionare S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8 corespund unui serviciu periodic, serviciu care impune ca echilibrul termic sa nu fie atins in perioada de sarcina.
5. Probleme legate de racirea motorului.
motoarele normale se cupleaza direct sau prin cuplaje mecanice
sau hidraulice, prin curea sau prin molete, orizontal sau vertical, pentru diferite masini de lucru (masini unelte, ventilatoare, pompe, masini de excitatie, masini din industria textila sau a hartiei, masini agricole etc.); motoare speciale la care exista o carcasa comuna pentru motor si dispozitivul antrenat (aspiratoare de praf, ventilatoare, masini de raschetat, masini automate de spalat, cai cu role la laminoare, masini de gaurit etc.);
motoarele de tractiune (locomotive electrice, tramvaie, electro-
care etc.) se cupleaza numai direct.
8. Probleme legate de dimensiunile de montaj.
Fig. 3.5. Semnificatia dimensiunilor standardizate de catre NEMA (CEI).
Dimensiuni standardizate pentru motor dupa NEMA(CEI)
Simbol
D(H)
2E(A)
2F(B)
BA(C)
H(K)
Sisteme
NEMA
CEI
NEMA
CEI
NEMA
CEI
NEMA
CEI
NEMA
CEI
NEMA
CEI
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
90S
90L
112S
112M
132S
132M
160M
160L
180M
180L
200M
200L
225S
225M
250S
280S
280M
315S
315M
355S
355M
400S
400M
Sistemul CEI ofera pe langa gabaritul masinii, varianta constructiva, spre exemplu in tabelul anterior: 90S – gabaritul 90 si varianta de masina scurta – S (M – medie, L – lunga).
9. Probleme legate de temperatura mediului ambiant si altitudinea locului de montaj.
iar dependenta puterii nominale cu altitudinea locului de montaj se calculeaza cu relatia:
,
unde temperatura mediului ambiant (Jam) are valori in intervalul 30 ÷ 65]°C , iar altitudinea (H) are o variatie de la [1000 ÷ 4000]m. In functie de aceste valori se vor extrage din tabelele de date standardizate valorile coeficientilor de multiplicare (KP, KA) ai puterii nominale in functie de tipul constructiei motorului asincron.
|
