1. Описание двигателей
Руководство по эксплуатации (в дальнейшем — «РЭ») предназначено для изучения устройства и условий безопасной эксплуатации двигателей серий ВРА132, 160, 180, 200, 225 (в дальнейшем — «двигатели») в подземных выработках шахт, рудников и в их наземных строениях, опасных по рудничному газу (метану) и горючей пыли, отнесенных к категории I по ГОСТ Р 51330.11.
Двигатели должны соответствовать ГОСТ Р 52776, ГОСТ Р 51330.0, ГОСТ Р 51330.1, ГОСТ Р 51330.13, ГОСТ Р 52350.14, гл. 7.3 ПУЭ и техническим условиям БЯИН.526126.022 ТУ.
К эксплуатации двигателей должны допускаться лица, имеющие необходимую квалификацию и изучившие ГОСТ Р 51330.13, ГОСТ Р 52350.14, «Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок» (ПОТ РМ-016, РД153-34.0-03.150), «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП), гл. 7.3 ПУЭ и настоящее РЭ.
1.1 Назначение
1.1.1 Двигатели асинхронные трехфазные с короткозамкнутым ротором взрывозащищенные рудничного исполнения ВРА132,160,180, 200, 225 предназначены для применения в подземных выработках шахт, рудников и в их наземных строениях, опасных по рудничному газу (метану) и горючей пыли, отнесенных к категории I по ГОСТ Р 51330.11.
Область применения двигателей во взрывоопасных зонах в соответствии с ГОСТ Р 51330.13, ГОСТ Р 52350.14, ПУЭ (глава 7.3).
1.1.2 Двигатели предназначены для работы в продолжительном режиме S1 по ГОСТ Р 52776 от трехфазной сети.
Увязка параметров частоты и напряжения сети с поставкой двигателя согласно Таблице 1.
Таблица 1
| Поставка двигателя |
Внутренний рынок |
Экспорт |
| Частота тока, Гц |
50 |
60 |
| Номинальное напряжение, В |
220 |
380 |
660 |
220 |
230 |
240 |
380 |
400 |
415 |
440 |
550 |
660 |
220 |
380 |
400 |
415 |
440 |
| Схема соединения обмотки статора |
Δ |
Y |
Δ |
Y |
Δ |
Y |
Δ |
Y |
Δ |
Y |
Δ |
Y |
| ВРА132 |
|
|
+ |
+ |
|
+ |
|
+ |
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
|
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
| ВРА160,180,200 |
+ |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
+ |
+ |
|
+ |
+ |
|
|
+ |
+ |
+ |
|
|
|
|
+ |
| ВРА225 |
|
+ |
|
+ |
|
|
|
|
+ |
|
+ |
+ |
|
|
+ |
|
+ |
|
|
|
|
+ |
1.1.3 Двигатели по уровню взрывозащиты являются взрывобезопасными и имеют маркировку взрывозащиты PBExdl по ГОСТ Р 51330.0.
Вид взрывозащиты — «взрывонепроницаемая оболочка» по ГОСТ Р 51330.1.
1.1.4 Двигатели предназначены для эксплуатации на высоте над уровнем моря не более 1000 м при температуре ta окружающей среды:
- в условиях умеренного климата (У): - 45 °С ≤ ta ≤ +40 °С;
- в условиях умеренно-холодного климата (УХЛ): - 60 °С ≤ ta ≤ +40 °С;
- в условиях тропического климата (Т): -10 °С ≤ ta ≤ + 50 °С.
Относительная влажность воздуха 100 % при температуре +25 °С, в условиях тропического климата-100% при +35 °С.
При эксплуатации на высоте свыше 1000 м нагрузка на двигатель должна быть снижена согласно Таблице 2.
Таблица 2
| Высота над уровнем моря, м |
1000 |
1500 |
2000 |
2500 |
3000 |
3500 |
4000 |
4300 |
| Коэффициент снижения мощности, Кн |
1.0 |
0,96 |
0,92 |
0,88 |
0,84 |
0,79 |
0,75 |
0,72 |
1.1.5 Расшифровка условного обозначения типоразмера двигателей:
Пример условного обозначения двигателя ВРА132 мощностью 11 кВт, на напряжение 660 В, частоты 50 гц, частоты вращения 3000 об/мин, вида климатического исполнения и категории размещения У2.5, конструктивного исполнения по способу монтажа IM2082 (с двумя концами вала):
Двигатель ВРА132М2У2.5,660 В, 50 Гц, IM2082, БЯИН.526126.022 ТУ;
Пример условного обозначения двигателя ВРА225 мощностью 50 кВт, на напряжение 380 В, частоты 50 гц, частотой вращения 3000 об/мин, монтажного исполнения IM2081, со встроенными в обмотку статора датчиками температурной защиты, климатического исполнения УХЛ2.5 при его заказе и записи в документации другого изделия:
Двигатель ВРА225М2БУХЛ2.5, 380 В, 50 Гц, IM2081, БЯИН.526126.022 ТУ.
1.2 Технические характеристики
1.2.1 Увязка мощности с частотой вращения двигателя соответствует Таблице 3.
Таблица 3
| Габарит |
Установочный размер по длине |
Номинальная мощность, кВт |
Предельное значение среднего уровня звука, дБ(А) при частоте тока 50/60 Гц |
| Число полюсов 2р |
| 2 |
4 |
6 |
8 |
2 |
4 |
6 |
8 |
| Частота вращения об/мин при частоте тока 50/60 Гц |
| 3000 3600 |
1500 1800 |
1000 1200 |
750 900 |
3000
3600 |
1500
1800 |
1000
1200 |
750
900 |
| ВРА132 |
S |
- |
7,7 |
5,5 |
4,0 |
- |
68/71 |
66/69 |
63/69 |
| М |
11,0 |
7,5 |
5,5 |
77/82 |
| ВРА160 |
S |
15,0 |
11,0 |
7,5 |
79/84 |
69/72 |
65/68 |
63 66 |
| М |
18,5 |
15,0 |
11,0 |
| ВРА180 |
S |
22,0 |
- |
- |
80/85 |
72/75 |
- |
- |
| М |
30,0 |
18,5 |
15,0 |
69/72 |
66/69 |
| ВРА200 |
М |
37,0 |
22,0 |
18,5 |
82/87 |
73/76 |
67/70 |
63/68 |
| L |
45,0 |
30,0 |
22,0 |
| ВРА225 |
М |
55,0 |
37,0 |
30,0 |
84/89 |
76/79 |
69/72 |
66/69 |
1.2.2 Основные технические данные двигателя (мощность кВт, напряжение В, частота Гц, линейный ток А, частота вращения об/мин, cos φ, соединение фаз обмотки, степень защиты) указаны на отдельной табличке, укрепленной на корпусе.
1.2.3 Допускаемый уровень шума двигателей не должен превышать значений, указанных в Таблице 3.
1.2.4 Допускаемые значения виброскорости при упругом креплении двигателей по ГОСТ РМЭК 60034-14:
- не более 1,6 мм/с для габарита 132;
- не более 2,2 мм/с для габаритов 160,180, 200, 225.
1.2.5 Параметры взрывозащиты соответствуют ГОСТ Р 51330.1 и указаны в Приложении А.
1.2.6 Конструктивные исполнения двигателей по способу монтажа указаны в Таблице 4.
Таблица 4
| Тип двигателя |
Исполнение по способу монтажа по ГОСТ 2479 |
| ВРА132,160,180 |
IM1081, IM1082, IM2081, IM2082, IM3081, IM3082 |
| ВРА 200,225 |
IM1081, IM1082, IM2081, IM2082, IM3011, IM3031 |
1.2.7 Степень защиты оболочки двигателей от внешних воздействий IP55, степень защиты кожуха вентилятора со стороны входа воздуха - IP20, со стороны выхода воздуха — IP10, по ГОСТ 14254, ГОСТ 17494.
1.2.8 *Средний ресурс двигателей до капитального ремонта — 30 000 ч. Наработка на отказ — 23 000 ч. Средний срок службы до списания — 15 лет.
1.2.9 Габаритные, установочные, присоединительные размеры и массы двигателей указаны в Приложении Б. Допуски на установочные и присоединительные размеры соответствуют нормальной точности по ГОСТ 8592.
Допуски на массы — плюс 5 %, отклонения в противоположную сторону не ограничиваются.
1.3 Комплектность
1.3.1
- Двигатель, шт .............................................................................1
- Шпонка, шт .................................................................................1 (2 для IM1082, IM2082, IM3082)
- Паспорт на двигатель, экз .........................................................1
- Руководство по эксплуатации двигателей (РЭ), экз...................1
- Копия Разрешения Федеральной службы по экологическому,
технологическому и атомному надзору (ФСЭТАН)
на применение двигателей, экз..................................................1
- Копия Сертификата Соответствия двигателей, экз....................1
1.3.2 Аппаратура управления в системе температурной защиты в комплект поставки не входит.
1.4 Устройство двигателей
Конструкция двигателей представлена на Рис. 1-2.
Статор представляет собой литой из серого чугуна корпус, внутри которого крепится сердечник статора, собранный из листов электротехнической стали, в пазы которого уложена обмотка.
Изоляция статорной обмотки класса нагревостойкости не ниже F по ГОСТ 8865.
Щиты и крышки подшипниковые, детали коробки выводов и кабельного ввода выполняются литыми из серого чугуна.
Ротор короткозамкнутый, состоит из сердечника, шихтованного из листов электротехнической стали, залитого алюминием и напрессованного на вал. Вал изготовлен из стали 45.
Для установки ротора в подшипниковых щитах применены шарикоподшипники согласно Таблице 5.
Таблица 5
| Число полюсов |
Обозначение типа подшипника по DIN-ISO (по ГОСТ 3189)* |
| со стороны привода |
со стороны вентилятора |
| *ВРА132 |
6309.ZZ.P63QE6/C9 (76-80309А1С9Ш2У) |
| *ВРА160 |
6310.ZZ.P63QE6/C9 (76-80310А1С9Ш2У) |
| *ВРА180 |
6312.ZZ.P63Q6/C9 (76-80312АС9Ш2У) |
6212.ZZ.P63Q6/C9 (76-80212АС9Ш2У) |
| ВРА200 |
6313.P6Q6 (6-313АШ2У) |
6213.P6Q6 (6-213АШ2У) |
| ВРА225 |
6314.P6Q6 (6-314АШ2У) |
6214.P6Q6 (6-214АШ2У) |
Примечание.* Для двигателей ВРА132-180 исполнения УХЛ применены подшипники с индексом марки смазки С2 вместо С9
Рис.1 Конструкция двигателей ВРА 132
1,12 — шпонка; 2 — кольцо уплотнительное; 3,9 — щит подшипниковый; 4 — коробка выводов; 5 — рым-болт; 6 — статор; 7 — ротор; 8,15 — болт; 10 — вентилятор; 11 — кожух; 13 — кольцо пружинное; 14,17 — подшипник; 16 — зажим заземляющий М10; 18 — пружина невинтовая.
Рис.2 Конструкция двигателей ВРА160, ВРА180, ВРА200, ВРА225
1,12 — шпонка; 2*,13,29 — кольцо пружинное; 3,9 — щит подшипниковый; 4 — коробка выводов; 5 — рым-болт; 6 — статор; 7 — ротор; 8,15,21,24,26 — болт; 10 — вентилятор; 11 — кожух; 14,17 — подшипник; 16 — зажим заземляющий М10; 18 — пружина невинтовая; 19,28 — уплотнения; 20,23,25,27 — крышка подшипниковая; 22 — масленка; 30 — винт-заглушка
Примечание: * Только для двигателей 2р=2. ** Только для двигателей ВРА 200,225.
Рис.3. Конструкция коробки выводов двигателей ВРА132
- 1,8 - шпилька заземляющая М8 (из латуни);
- 2 - винт М8;
- 3 - скоба
- 4 - муфта нажимная;
- 5 - болт М10;
- 6 - заглушка транспортная;
- 7 - кольцо уплотнительное; 10 - корпус коробки выводов;
- 11,9 - болт М8;
- 12 - крышка коробки выводов;
- 13 - гайка М6.32 (из латуни);
- 14 - шайба 6.32 (из латуни);
- 15 - изолятор проходной М16 (силовой);
- 16 - шпилька латунная (с припаянным выводом);
- 17 - пластина (стопор).
Рис.4. Конструкция коробки выводов двигателей ВРА160,180,200,225 (соединение в Δ)
1 — зажим заземляющий М10;
2,16 — винт М8;
3,17 — скоба;
4,30 — муфта нажимная;
5 — болтМ12;
6 — заглушка (транспортная);
7,32 — кольцо уплотнительное;
8 — шпилька заземляющая М8 (из латуни);
9,11,29 — болт М10;
10 — корпус коробки выводов;
12 — крышка коробки выводов;
13 — гайка М8.32 (из латуни);
|
14 — шайба М8.32 (из латуни);
15 — изолятор проходной М24 (силовой);
18 — гайка М6.32 (из латуни);
19 — шайба 6.32 (из латуни);
20 — контргайка М24;
21 — муфта кабельная;
22 — гайка М8;
23,26 — шплинт;
25 — гайка Мб;
27 — контргайка М16;
28 — изолятор проходной М16 (контрольный)
31 — заглушка (взрывозащитная).
|
Пополнение смазки в подшипниковые узлы двигателей ВРА200, ВРА225 осуществляется без разборки двигателя через масленки и специальные отверстия в подшипниковых крышках согласно п.3.6. При установке подшипников закрытого типа (на ВРА132,160,180) пополнение смазки не требуется, т.к. она заложена на весь срок службы подшипников.
Охлаждение двигателя осуществляется вентилятором, выполненным из цинкового сплава, который крепится на валу с помощью шпонки и пружинного кольца.
От механических повреждений вентилятор защищен кожухом, который крепится болтами к подшипниковому щиту.
Коробка выводов расположена сверху, имеет силовой ввод и допускает поворот на угол 180° в плоскости установки.
В коробке выводов для ВРА132 (Рис.3) имеются три проходных зажима (без маркировки) для подключения жил силового кабеля с медными жилами сечением от 4 до 16 мм2 и медными наконечниками с отверстием 06,5 мм. Латунные шпильки (с припаянными выводами статорной обмотки) вставляются в проходные изоляторы и закрепляются латунными гайками.
Соединение обмотки статоров для ВРА132 в А или Y неразъёмное с тремя выводами проводится по схеме на Рис.5.
Рис.5. Схема подключения двигателей ВРА132
Примечание. Маркировка выводов (U1, V1, W1, U2, Ѵ2, W2) и проходных зажимов показаны условно.
В коробке выводов для ВРА160-225 (Рис. 4) имеются три силовых проходных зажима (маркировкой U, V, W) для подключения жил силового кабеля с медными жилами сечением от 6 до 70 мм2 и медными наконечниками с отверстием 9 мм.
Соединение фаз обмотки статоров для ВРА160-225 с шестью выводами в А или с тремя выводами в Y производится по схеме на Рис. 6.
Рис.6. Схема подключения двигателей ВРА160-225 c термодатчиками
Двигатели ВРА160, 180, 200, 225 всех исполнений имеют встроенные в обмотку статора датчики температурной защиты. Система управления температурной защиты в комплект поставки двигателя не входит.
Тип встроенной температурной защиты — TP 211 по ГОСТ 27888.
В качестве температурных датчиков (термодатчиков) используются термисторы ПТК компании «Термик» типа SNM.145.DS с температурой срабатывания 145 °С (или термодатчики с аналогичными характеристиками).
Термодатчики встроены в лобовые части обмотки статора (со стороны, противоположной вентилятору) по одному в каждую фазу и соединены последовательно по схеме на Рис. 6. Сопротивление цепи термодатчиков при температуре окружающей среды (25±10) °С должно находиться в пределах от 120 до 600 Ом.
В качестве системы управления применяется токовое реле ТОР-21-101 производства ООО «Прибор» г.Смоленск (в комплект поставки не входит) или аналогичное устройство, которое отключает силовую цепь двигателя при сопротивлении термодатчиков равном от 1 650 до 2 400 Ом. Время срабатывания устройства температурной защиты при достижении цепью термодатчиков указанного сопротивления не более 1 с.
Термодатчики реагируют только на температуру, и поэтому такая система обеспечивает защиту двигателей как в режимах с медленным нагреванием (например — перегрузка, работа на двух фазах), так и в режимах с быстрым нагреванием (например — заклинивание ротора).
Температура срабатывания защиты должна соответствовать значениям, приведенным в Таблице 6.
Таблица 6
| Тепловой режим |
Температура |
Значение температуры обмотки статора, °С |
| Установившийся |
Предельно допустимое среднее значение |
≤140 |
| Медленное нагревание |
Срабатывание защиты |
≤170 |
| Быстрое нагревание |
≤210 |
Термодатчики должны подключаться в цепь управления с напряжением ≤7,5 В.
Для подсоединения цепей термодатчиков и управления в коробке выводов двигателей ВРА160 — 225 (Рис. 4) имеются два контрольных зажима М6 (с маркировкой Т1 и Т2) и дополнительный ввод в муфте кабельной (см. схемы подключения двигателей в Приложении А). Зажимы пригодны для подсоединения жил кабеля сечением от 1 до 2,5 мм2 с медными (латунными) наконечниками с отверстиями 6,5 мм (Приложение А).
В том случае, если дополнительный кабельный ввод при подключении двигателя (по схемам Приложения А) не задействован, в него должна быть установлена взрывозащитная заглушка 31 (Рис.4).
Конструкция коробки выводов позволяет производить подключение к сети гибким либо бронированным кабелем только с медными жилами.
Внутри корпуса коробки выводов имеются два (Рис. 4 для ВРА160 — 225) или один (Рис.3 для ВРА132) заземляющих зажима 8 для подсоединения заземляющей жилы, а снаружи — заземляющий зажим 1 для заземления брони кабеля (Приложение А).
Двигатели рассчитаны на работу при соединении с приводным механизмом:
- двухполюсные — с помощью эластичной муфты,
- остальные — с помощью эластичной, зубчатой муфт или клиноременной передачи.
Минимальный диаметр ведущего шкива ременной передачи должен быть: 150 мм для ВРА132; 200 мм для ВРА160; 224 мм для ВРА180; 250 мм для ВРА200; 280 мм для ВРА225.
Насадку полумуфты или шкива на вал двигателя рекомендуется производить в нагретом состоянии. При насадке механическим способом, во избежание повреждения шарикоподшипников, необходимо создать упор в конец вала со стороны, противоположной приводу.
1.5 Средства обеспечения взрывозащиты
Взрывозащищенность двигателя обеспечивается заключением электрических частей во взрывонепроницаемую оболочку по ГОСТ Р 51330.1, которая выдерживает давление взрыва внутри нее и исключает передачу взрыва в окружающую среду, а также соблюдением общих технических требований к взрывозащищенному электрооборудованию по ГОСТ Р 51330.0, ГОСТ Р 51330.13, ГОСТ Р 52350.14.
Взрывонепроницаемость оболочки обеспечивается изготовлением из устойчивых к механическому и тепловому воздействию материалов (указаны в Приложении А) и использованием щелевой взрывозащиты.
Взрывонепроницаемые плоские, цилиндрические и резьбовые соединения обозначены на чертеже средств взрывозащиты (Приложение А) надписью «Взрыв» с указанием допустимых по ГОСТ Р 51330.1 параметров взрывозащиты.
Взрывонепроницаемость вводов кабелей обеспечивается уплотнением с помощью эластичных резиновых колец.
Крутящие моменты затяжки болтов, крепящих нажимные кабельные муфты:
- 30 Нм для силовых вводов;
- 20 Нм для контрольных вводов.
В двигателе с термодатчиками должна быть установлены взрывозащитнае заглушка, если дополнительный (контрольный) кабельный ввод не используется для подключения кабеля.
Защита подводимых кабелей от растягивающих усилий осуществляется стопорными устройствами, расположенными на муфтах нажимных 4, 30 — скобами 3, 17 совместно с винтами (М8) 2, 16 (Рис.3 и 4).
Взрывоустойчивость оболочки двигателя проверяется путем гидравлических испытаний избыточным давлением 1 МПа за время не менее 10 с.
Степень защиты от внешних воздействий по ГОСТ 14254 и ГОСТ 17494: оболочки двигателей — IP55, вентилятора со стороны входа воздуха — IP20, вентилятора со стороны выхода воздуха — IP10.
Фрикционная искробезопасность обеспечивается применением сплавов с содержанием алюминия, магния и титана в сумме менее 15 % (вентилятор Приложение А). Электростатическая искробезопасность обеспечивается отсутствием пластмассовых наружных частей оболочки.
Крепежные детали, а также контактные токоведущие и заземляющие зажимы предохранены от самоотвинчивания пружинными шайбами.
Токоведущие части контактных соединений выполнены из латуни.
Заземляющие зажимы выполнены по ГОСТ 21130.
Электроизоляционные материалы, пути утечки и электрические зазоры приведены на чертеже средств взрывозащиты (Приложение А).
Максимальная температура наружной поверхности оболочки не превышает 135°С.
На корпусе двигателя имеются таблички с номинальными параметрами двигателя, маркировкой степени защиты оболочки от внешних воздействий, маркировкой вида и уровня взрывозащиты PBExdl и диапазона температур окружающей среды (согласно п.1.1.4).
В одной из табличек также указаны номер сертификата соответствия и наименование органа по сертификации.
На крышке коробки выводов имеются предупредительная надпись: «Открывать, отключив от сети» и табличка со схемами подключения двигателя.
Оболочка двигателя имеет высокую степень механической прочности по ГОСТ Р 51330.0.
Двигатели ВРА160-225 имеют встроенную температурную защиту обмотки статора с параметрами, указанными в разделе 1.4.
