Виды и типы электродвигателей

Электрический двигатель

Электродвигатель представляет собой электрическую машину, которая преобразовывает электроэнергию в энергию вращения вала с незначительными тепловыми потерями. Главный принцип работы любого электродвигателя заключается в использовании электромагнитной индукции в качестве основной движущей силы. Для этого конструкция электродвигателя включает:

Неподвижную часть (статор или индуктор).
Подвижную часть (ротор или якорь).

В зависимости от предназначения, применяемого рода тока и конструктивных особенностей электрические двигатели имеют большое количество разновидностей.

Двигатели постоянного тока

Электродвигатели постоянного тока объединяют широкий ассортимент устройств, обеспечивающих высокий КПД при трансформации электрической энергии в механическую. Для надежного соединения электрической цепи подвижной и неподвижной части электропривода постоянного тока используют щеточно-коллекторный узел. В зависимости от конструктивных особенностей щеточно-коллекторного узла, все электрические машины постоянного тока подразделяют на следующие группы:

Коллекторные.
Бесколлекторные.

В свою очередь коллекторные электродвигатели условно разделяют на следующие виды:

Самовозбуждающиеся.
С возбуждением от электромагнитов постоянного действия.

Устройства с независимым возбуждением характеризуются низкой мощностью, поэтому данные электроприводы используют для не ответственных операций с низкой нагрузкой. Машины с самовозбуждением подразделяют на:

Устройства с последовательным возбуждением, где якорь подключается последовательно обмотке возбуждения.
Электродвигатели с параллельным возбуждением, где якорь включается параллельно обмотке возбуждения.
Электропривод смешанного возбуждения, который характеризуется наличием параллельных и последовательных соединений.

Двигатели переменного тока

Электродвигатели переменного тока представлены широкой номенклатурой устройств, которые различают по многочисленным конструктивным и эксплуатационным характеристикам. В зависимости от скорости вращения ротора выделяют электрические машины синхронного и асинхронного типа.

Синхронные двигатели характеризуются одинаковой скоростью вращения ротора и магнитного поля питающего напряжения. Подобный тип электрических двигателей используют для изготовления устройств с высокой мощностью. Кроме этого существует еще одна разновидность синхронного привода — шаговые двигатели. Они имеют строго заданное в пространстве положение ротора, которое фиксируется подачей питания на обмотку статора. При этом переход из одного положения в другое осуществляется посредством подачи напряжения на требуемую обмотку.

Асинхронный электрический двигатель имеет частоту вращения ротора отличную от частоты вращения магнитного поля питающего напряжения. В настоящее время этот тип электродвигателей получил самое широкое распространение как на производстве, так и в быту.

В зависимости от количества фаз питающего напряжения электропривод принадлежит к одной из групп:

1-нофазные;
2-хфазные;
3-хфазные;
многофазные.

Категория размещения и климатическое исполнение

Все электродвигатели производят с учетом воздействия во время эксплуатации определенных факторов окружающей среды. По этой причине все электрические машины подразделяют на следующие категории размещения:

Для помещений с высоким уровнем влажности.
Для помещений закрытого типа с вентиляцией естественного типа без искусственного регулирования климатических параметров. При этом ограничено воздействие пыли, влаги и УФ- излучения.
В условиях открытого пространства.
Для помещений закрытого типа с искусственным регулированием климатических параметров. При этом ограничено воздействие пыли, влаги и УФ-излучения.
Для помещений с изменением влажности и температуры, которые не отличаются от изменений на улице.

В зависимости от климатического исполнения в соответствии с требованиями ГОСТ 15150 — 69 все электрические двигатели подразделяют на следующие типы исполнения:

Все возможные макроклиматические районы (В).
Холодный (ХЛ).
Все морские районы (ОМ).
Сухой тропический (ТС).
Общий (О).
Умеренный (У).
Умеренный морской (М).
Влажный тропический (ТВ).

Категория размещения и климатическое исполнение указывают в условном обозначении электродвигателя на его бирке и в паспорте.

Степень защиты корпуса

Для условного обозначения степени защиты корпуса электрической машины от воздействия вредных факторов окружающей среды используют аббревиатуру IP. При этом на корпусе электропривода указывают следующую информацию:

Высокий уровень защиты от пыли — IP65, IP66.
Защищенные — не ниже IP21, IP22.
С защитой от влаги — IP55, IP5.
С защитой от брызг и капель — IP23, IP24.
Закрытое исполнение — IP44 — IP54.
Герметичные — IP67, IP68.

При подборе электрического двигателя для эксплуатации в условиях воздействия определенных вредных факторов, необходимо тщательно подходить к выбору степени защиты его корпуса.

Общие требования безопасности при монтаже и эксплуатации

При монтаже электрического двигателя необходимо придерживаться следующих требований:

Перед подключением проверить соответствие частоты и напряжения питающей сети с информацией на паспорте электрического двигателя.
Перед установкой электрической машины обязательно проводят измерение сопротивления электрической изоляции обмотки статора относительно корпуса. При неудовлетворительных значениях проводят просушивание изоляции до достижения требуемого значения.
При сопряжении валов необходимо точно соблюдать соосность с допустимым отклонением не более 0,2 мм.
Для заземления корпуса электродвигателя используют только специальные заземляющие устройства, предусмотренные инструкцией завода производителя.
Строго запрещен монтаж электропривода под напряжением.

В процессе эксплуатации электрических машин следует придерживаться следующих основных правил:

Регулярный осмотр состояния электродвигателя является залогом своевременного определения неисправностей.
Регулярно на протяжении всего срока эксплуатации проводят проверку исправности токовой и тепловой защиты, чистку и смазку, проверку контактных соединений и надежности заземления.
При наличии повышенного шума или стука, проводят вибродиагностику с целью определения состояния подшипников и других вращающихся деталей.
Следует исключить длительную работу однофазного электродвигателя в режиме холостого хода, что негативно влияет на срок его службы.
Запрещается эксплуатация электрического двигателя с неисправной защитой от перегрева, перегрузки или завышенным значением сопротивления контура заземления.

Крановые электродвигатели

Крановые электродвигатели представляют собой асинхронные устройства переменного тока или двигатели постоянного тока с параллельным или последовательным возбуждением.

В отличие от других категорий электродвигателей, крановые электроприводы имеют следующие особенности:

Большинство крановых электрических двигателей имеет закрытое исполнение корпуса.
Момент инерции на роторе составляет минимально возможное значение, что обеспечивает минимальные потери энергии во время переходных процессов.
Кратковременная перегрузка по моменту для крановых двигателей постоянного тока составляет 2,0 — 5,0, а для электромоторов переменного тока 2,3 — 3,5.
Класс нагревостойкости изоляционных материалов не менее F.
У кранового электропривода переменного тока в номинальном режиме ПВ составляет не менее 80 минут.
С целью получения большой перегрузочной способности по моменту добиваются высоких значений магнитного потока.
Отношение максимально допустимой частоты вращения к номинальному значению для электродвигателей постоянного тока составляет 3,5 — 4,9, а для машин переменного тока 2,5.

Эксплуатация кранового привода характеризуется следующими условиями эксплуатации:

Частые пуски, реверсы и торможения.
Регулирование частоты вращения в широком диапазоне значений.
Повышенная вибрация и тряски.
Повторно-кратковременный режим работы.
Воздействие высокой температуры, газа, пыли и пара.
Значительная перегрузка во время работы.

Общепромышленные электрические двигатели

Электродвигатели общепромышленного исполнения применяют для привода механизмов, которые не предъявляют особых требований к показателям КПД, энергосбережения, скольжению и пусковым характеристикам. Они характеризуются повторно-кратковременным режимом работы и изоляцией с классом нагревостойкости класса F. Наиболее популярными в этой категории являются асинхронные электрические двигатели марки АИР с короткозамкнутым ротором. Благодаря многочисленным достоинствам, этот тип электропривода с успехом применяется на всех производственных предприятиях. От продукции других торговых марок его отличает:

Простая конструкция с отсутствием подвижных контактов.
Низкая стоимость в сравнении с электрическими машинами других типов.
Высокая ремонтопригодность всех главных узлов и рабочих элементов.
Использование напряжения сети 380 В без дополнительных регуляторов или фильтров.
Монтаж двигателя осуществляется на лапах или фланцах, поэтому происходит в минимально короткий срок.

Электрические машины общепромышленного исполнения находят применение в сферах деятельности, где нет необходимости в высоких эксплуатационных параметрах: вентиляционные системы, насосные станции, станочное оборудование, компрессорные установки и др. Эксплуатация общепромышленных электродвигателей осуществляется в двух основных режимах: генераторный и двигательный. При этом в генераторном режиме электрические двигатели являются источником электроэнергии за счет преобразования механической энергии вращения вала. В двигательном режиме привод общепромышленного исполнения потребляет электроэнергию и превращает её в механическую энергию вращения вала.

Электрические двигатели с электромагнитным тормозом

Электрический привод с электромагнитным тормозом предназначен для эксплуатации в повторно-кратковременном или кратковременном режиме. Он разработан специально для механизмов, которые требуют форсированной остановки в строго регламентированное время. К таким механизмам относят: электрические тали, автоматизированные складские системы, обрабатывающие станки и др. Тормозной механизм, как правило, располагают со стороны противоположной валу двигателя. Он обеспечивает быстрое торможение электрического привода при отключении питания, а при повторной подаче напряжения растормаживает его.

Электрические машины со встроенным электромагнитным тормозом работают по следующему принципу:

Электромагнитную катушку тормоза подключают последовательно к одной из фазных обмоток электродвигателя.
Катушка получает постоянное напряжение посредством выпрямляющего устройства, которое располагают возле коробки с выводами или переменное напряжение непосредственно с обмотки электродвигателя.
При отсутствии фазного напряжения катушка обесточивается, и якорь прочно зажимает блокировочный механизм.
После восстановления электрического питания катушка подтягивает якорь, что позволяет валу двигателя свободно перемещаться.

В зависимости от способа монтажа электромоторы со встроенным электромагнитным тормозом изготавливают в следующих исполнениях:

С горизонтальным валом.
С вертикальным валом.

Благодаря своим преимуществам по времени остановки вала электродвигателя, этот тип электропривода обеспечивает надежную и безопасную эксплуатацию устройств с высокими требованиями к позиционированию или аварийной остановке.

Источник: Технический отдел ЗАО «КранЭлектроМаш»

Устройство и принцип работы электродвигателя

Электродвигатель – устройство для преобразования электроэнергии во вращательное движение вращающейся части электрической машины. Преобразование энергии в двигателях происходит за счет взаимодействия магнитных полей обмоток статора и ротора. Эти электрические машины широко используются во всех отраслях промышленности, в качестве привода электротранспорта и инструментов, в системах автоматизации, бытовой техники и так далее.

Существует множество видов электродвигателей, различающихся по принципу действия, конструкции, исполнению и другим признакам. Рассмотрим основные типы этих электрических машин.

По принципу действия различают магнитоэлектрические и гистерезисные электрические машины. Несмотря на простоту конструкции, высокий пусковой момент, последние не получили широкого распространения. Эти электродвигатели имеют высокую цену, низкий коэффициент мощности, ограничивающие их применение. Подавляющее большинство выпускаемых электродвигателей – магнитоэлектрические.

По типу напряжения питания различают:

Электродвигатели постоянного тока.
Двигатели переменного тока.
Универсальные электрические машины.

По конструкции различают электродвигатели с горизонтально и вертикально расположенным валом. Кроме того, электрические машины классифицируют по назначению, климатическому исполнению, степени защиты от попадания влаги и посторонних предметов, мощности и другим параметрам.

Классы электродвигателей:

Постоянного тока
- Бесщеточные ЕС (электронно-коммутируемые)
- Со щетками
  - С последовательным возбуждением
  - С параллельным возбуждением
  - Со смешанным возбуждением
  - С постоянными магнитами

Переменного тока
- Универсальные
- Синхронные
- Индукционные
  - Однофазные
  - Трехфазные

Таблица классификации электронных двигателей:

Электродвигатели постоянного тока

Двигатели постоянного тока широко применяются в качестве привода электротранспорта, промышленного оборудования, а также микропривода исполнительных механизмов. Такие электрические машины обладают следующими преимуществами:

Возможность регулировки частоты вращения путем изменения напряжения в обмотке возбуждения. При этом крутящий момент на валу ДПТ (двигатели постоянного тока) остается неизменным.
Высокий к.п.д. (коэффициент полезного действия) у машин постоянного тока несколько выше, чем у самых распространенных асинхронных двигателей переменного тока. При неполной нагрузке на валу к.п.д. ДПТ выше на 10-15%.
Возможность изготовления ДПТ небольших габаритов. Практически все используемые микроприводы рассчитаны на постоянный ток.
Простота схем управления. Для пуска, реверса и регулирования скорости и момента не требуется сложного электронного оборудования и большого количества аппаратов для коммутации.
Возможность работы в режиме генератора. Электродвигатели такого типа можно использовать в качестве источников постоянного тока.
Высокий пусковой момент. ДПТ используют в составе электроприводов кранов, тяговых и грузоподъемных механизмов, где требуется запуск под значительной нагрузкой.

ДПТ различают по способу возбуждения, они бывают:

С постоянными магнитами. Такие двигатели отличаются малыми габаритами. Основная область их применения – микроприводы.
С электромагнитным возбуждением.

Электрические машины с электромагнитами такого типа получили самое широкое распространение. Их классифицируют по способу подключения обмотки статора:

Двигатели с параллельным возбуждением. Обмотки якоря и статора в электрической машине такого типа соединены параллельно. Такие электрические машины не требуют дополнительного источника питания для обмотки возбуждения, скорость вращения ротора практически не зависит от нагрузки. Их используют для привода металлорежущих станков и другого оборудования.
Электродвигатели с последовательно включенной обмоткой статора. ДПТ этого типа имеют значительный пусковой момент. Их применяют в качестве привода электротранспорта и промышленных установок с необходимостью пуска под нагрузкой.
Двигатели с независимым возбуждением. Для питания обмотки статора таких электромашин используется независимый источник постоянного тока. ДПТ такого типа отличаются широким диапазоном регулирования скоростей.
Электрические машины со смешанным возбуждением. Электромагнит возбуждения в таких двигателях поделен на 2 части. Одна из них включена параллельно, вторая последовательно обмотке якоря. Электрические машины такого типа используются в механизмах и оборудовании, где необходим высокий пусковой момент, а также переменная и постоянная скорость при переменном моменте.

Электродвигатели переменного тока

Электрические машины такого типа широко используют для приводов всех типов технологического оборудования, электроинструментов, автоматических регуляторов. По наличию разности между скоростью вращения магнитного поля статора и частотой вращения ротора различают синхронные и асинхронные двигатели.

Асинхронные электродвигатели

Благодаря дешевизне и простоте конструкции электрические машины такого типа получили самое широкое распространение. Их принципиальное отличие – наличие так называемого скольжения. Это разность между частотой вращения магнитного поля неподвижной части электрической машины и скоростью вращение ротора. Напряжение на вращающейся части индуцируется за счет переменного магнитного поля обмоток статора двигателя. Вращение вызывает взаимодействие поля электромагнитов неподвижной части и магнитного поля ротора, возникающего под влиянием наведенных в нем вихревых токов. По особенностям обмоток статора выделяют:

Однофазные двигатели переменного тока. Двигатели такого типа требуют для пуска наличия внешнего фазосдвигающего элемента. Это может быть пусковой конденсатор или индуктивное устройство. Область применения однофазных двигателей – маломощные приводы.
Двухфазные электрические машины. Такие двигатели имеют 2 обмотки со смещенными относительно друг друга фазами. Их также используют для бытовых устройств и оборудования, имеющего небольшую мощность.
Трех- и многофазные электродвигатели. Наиболее распространенный тип асинхронных машин. Электрические двигатели такого типа имеют от 3-х и более обмоток статора, сдвинутых по фазе на определенный угол.

По конструкции ротора асинхронные электрические машины делят на двигатели с короткозамкнутым и фазным ротором.

Обмотка ротора электрических машин первого типа представляет собой несколько неизолированных стержней, выполненных из сплавов меди или алюминия, замкнутых с двух сторон кольцами (конструкция “беличья клетка”). Асинхронные двигатели такого типа обладают следующими преимуществами:

Достаточно простая схема пуска. Такие электрические машины можно подключать непосредственно к электрической сети через аппараты коммутации.
Допустимость кратковременных перегрузок.
Возможность изготавливать электрические машины высокой мощности. Двигатель такого типа не содержит скользящих контактов, препятствующих наращиванию мощности.
Относительно простое ТО и ремонт. Асинхронные электромашины имеют несложную конструкцию.
Невысокая цена. Двигатели асинхронного типа стоят дешевле синхронных машин и ДПТ.

Электрические машины с короткозамкнутым ротором имеют свои недостатки:

Предельная скорость вращения составляет не более 3000 об/мин при входе в синхронный режим.
Технически сложная реализация регулирования частоты вращения.
Высокие пусковые токи при прямом запуске.

Электродвигатели с фазным ротором частично лишены недостатков, присущих машинам с ротором конструкции “беличья клетка”. Вращающаяся часть электрической машины такого типа имеет обмотки, соединенные в схему “звезда”. Напряжение подводится к обмотке через 3 контактных кольца, закрепленных на роторе и изолированных от него.

Такие электродвигатели обладают следующими достоинствами:

Возможность ограничивать пусковые токи при помощи резистора, включенного в цепь электромагнитов ротора.
Больший, чем у электромашин с короткозамкнутым ротором, пусковой момент.
Возможность регулировки скорости.

Недостатками таких двигателей являются относительно большие габариты и масса, высокая цена, более сложный ремонт и сервисное обслуживание.

Синхронные двигатели переменного тока

Как и в асинхронных электродвигателях, вращение ротора в синхронных машинах достигается взаимодействием полей ротора и статора. Скорость вращения ротора таких электрических машин равна частоте магнитного поля, создаваемого обмотками статора.

Обмотка неподвижной части двигателя рассчитана на питание от трехфазного напряжения. К электромагнитам ротора подключается постоянное напряжение. Различают явнополюсные и неявнополюсные обмотки. В синхронных двигателях малой мощности используют постоянные магниты.

Запуск и разгон синхронной машины осуществляется в асинхронном режиме. Для этого на роторе двигателя имеется обмотка конструкции “беличья клетка”. Постоянное напряжение подается на электромагниты только после разгона до номинальной частоты асинхронного режима. Синхронные двигатели имеют следующие особенности:

Постоянная скорость вращения при переменной нагрузке.
Высокий к.п.д. и коэффициент мощности.
Небольшая реактивная составляющая.
Допустимость перегрузки.

К недостаткам синхронных электродвигателей относятся:

Высокая цена, относительно сложная конструкция.
Сложный пуск.
Необходимость в источнике постоянного напряжения.
Сложность регулировки скорости вращения и момента на валу.

Все недостатки электрических машин переменного тока можно исправить установкой устройства плавного пуска или частотного преобразователя. Обоснование выбора того или иного устройства обусловлено экономической целесообразностью и требуемыми характеристиками электропривода.

Универсальные двигатели

В отдельную группу выделяют универсальные электродвигатели, которые могут работать от сети переменного тока и от источников постоянного напряжения. Они используются в электроинструментах, бытовой технике, а также других маломощных устройствах. Конструкция такой электрической машины принципиально не отличатся от двигателя постоянного тока. Главное отличие – конструкция магнитной системы и обмоток ротора. Магнитная система состоит из изолированных друг от друга секций для снижения магнитных потерь. Обмотка ротора такой машины поделена на 2 части. При питании от переменного тока напряжение подается только на ее половину. Это делается в целях снижения радиопомех, улучшения условий коммутации.

К преимуществам таких машин относятся:

Высокая скорость вращения. Универсальные электродвигатели развивают скорость до 10 000 об/мин и более.
Питание от переменного и постоянного напряжения. Двигатели такого типа широко применяют для электроинструментов, имеющих дополнительные аккумуляторные батареи.
Возможность регулирования скорости без использования дополнительных устройств.

Однако, такие электромашины имеют свои недостатки:

Ограниченная мощность.
Необходимость обслуживания коллекторного узла.
Тяжелые условия коммутации при питании от переменного напряжения из-за наличия трансформаторной связи между обмотками.
Электромагнитные помехи при подключении к сети переменного тока.

Каждый тип двигателя имеет свои достоинства и недостатки. Выбор электрической машины для привода любого оборудования делается исходя из условий эксплуатации, требуемой частоты вращения, экономической целесообразности, типа нагрузки и других параметров.

Электродвигатель. Виды и применение. Работа и устройство

Электродвигатель представляет электромашину, перестраивающую электрическую энергию в механическую. Обычно электрическая машина реализует механическую работу благодаря потреблению приложенной к ней электроэнергии, преобразовывающейся во вращательное движение. Ещё в технике есть линейные двигатели, способные создавать сразу поступательное движение рабочего органа.

Особенности конструкции и принцип действия

Не важно какое конструктивное исполнение, но устройство любых электродвигателей однотипное. Ротор и статор находятся внутри цилиндрической проточки. Вращение ротора возбуждают магнитное поле, отталкивающее его полюса от статора (неподвижной обмотки). Сохранять постоянное отталкивание можно путём перекоммутации обмоток ротора, или образовав вращающееся магнитное поле непосредственно в статоре. Первый способ присущий коллекторным электродвигателям, а второй — асинхронным трехфазным.

Корпус любых электродвигателей обычно чугунный или выполнен из сплава алюминия. Однотипные двигатели, не смотря на конструкцию корпуса производятся с одинаковыми установочными размерами и электрическими параметрами.

Работа электродвигателя базируется на принципах электромагнитной индукции. Магнитная и электрическая энергия создают электродвижущуюся силу в замкнутом контуре, проводящем ток. Это свойство заложено в работу любой электромашины.

На движущийся электроток в середине магнитного поля постоянно воздействует механическая сила, стремительно пытающаяся отклонить направление зарядов в перпендикулярной силовым магнитным линиям плоскости. Во время прохождения электротока по металлическому проводнику либо катушке, механическая сила норовит подвинуть или развернуть всю обмотку и каждый проводник тока.

Назначение и применение электродвигателей

Электрические машины имеют много функций, они способны усиливать мощность электрических сигналов, преобразовывать величины напряжения либо переменный ток в постоянный и др. Для выполнения таких разных действий существуют многообразные типы электромашин. Двигатель представлят тип электрических машин, рассчитанных для преобразования энергии. А именно, этот вид устройств превращает электроэнергию в двигательную силу или механическую работу.

Он пользуется большим спросом во многих отраслях. Их широко используется в промышленности, на станках различного предназначения и в других установках. В машиностроении, к примеру, землеройных, грузоподъёмных машинах. Также они распространены в сферах народного хозяйства и бытовых приборах.

Классификация электродвигателей

Электродвигатель, является разновидностью электромашин по:

Специфике, создающегося вращательного момента:
— гистерезисные;
— магнитоэлектрические.
Строению крепления:
— с горизонтальным расположением вала;
— с вертикальным размещением вала.
Защите от действий внешней среды:
— защищённые;
— закрытые;
— взрывонепроницаемые.

В гистерезисных устройствах вращающий момент образуется путём перемагничивания ротора или гистерезиса (насыщения). Эти двигатели мало эксплуатируются в промышленности и не считаются традиционными. Востребованными являются магнитоэлектрические двигатели. Существует много модификаций этих двигателей.

Их разделяют на большие группы по типу протекающего тока:

Постоянного тока.
Переменного тока.
Универсальные двигатели (работают на постоянном переменном токе).

Особенности магнитоэлектрических двигателей постоянного тока

С помощью двигателей постоянного тока создают регулируемые электрические приводы с высокими эксплуатационными и динамическими показателями.

Типы электродвигателей:

С электромагнитами.
С постоянными магнитами.

Группа электродвигателей, питание которых выполняется постоянным током, подразделяется на подвиды:

Коллекторные . В этих электроприборах присутствует щёточно-коллекторный узел, обеспечивающий электрическое соединение неподвижной и вращающейся части двигателя. Устройства бывают с самовозбуждением и независимым возбуждением от постоянных магнитов и электромагнитов.
Выделяют следующие виды самовозбуждения двигателей:
— параллельное;
— последовательное;
— смешанное.
Коллекторные устройства имеют несколько минусов:
— низкая надёжность приборов;
— щёточно-коллекторный узел довольно сложная в обслуживании составляющая часть магнитоэлектрического двигателя.
Безколлекторные (вентильные) . Это двигатели с замкнутой системой, работающие по аналогичному принципу работы синхронных устройств. Оснащены датчиком положения ротора, преобразователем координат, а также инвертором силовым полупроводниковым преобразователем.

Эти машины выпускаются различных размеров от самых маленьких низковольтных до громадных размеров (в основном до мегаватта). Миниатюрными электродвигателями оснащены компьютеры, телефоны, игрушки, аккумуляторные электроинструменты и т.п.

Применение, плюсы и минусы электродвигателей постоянного тока

Электромашины постоянного тока применяют в разных областях. Ими комплектуют подъёмно-транспортные, красочно-отделочные производственные машины, а также полимерное, бумажное производственное оборудование и т.д. Часто электрический двигатель этого типа встраивают в буровые установки, вспомогательные агрегаты экскаваторов и другие виды электротранспорта.

Преимущества электрических двигателей:

Лёгкость в управлении и регулировании частоты вращения.
Простота конструкции.
Отменные пусковые свойства.
Компактность.
Возможность эксплуатации в разных режимах (двигательном и генераторном).

Минусы двигателей:

Коллекторные двигатели требуют трудное профилактическое обслуживание щёточно-коллекторных узлов.
Дороговизна производства.
Коллекторные устройства имеют не большой срок службы из-за изнашивания самого коллектора.

Электродвигатель переменного тока

В электродвигателях переменного тока электроток описывается по синусоидальному гармоническому закону, периодично меняющему свой знак (направление).

Статор этих устройств изготавливают из ферромагнитных пластинок, имеющих пазы для помещения в них витков обмотки с конфигурацией катушки.

Электродвигатели по принципу работы бывают синхронными и асинхронными . Главным их отличием является то, что скорость магнитодвижущей силы статора в синхронных приборах равна скорости вращения ротора, а в асинхронных двигателях эти скорости не совпадают, обычно ротор вращается медленнее поля.

Синхронный электродвигатель

Из-за одинакового (синхронного) вращения ротора с магнитным полем, аппараты именуют синхронными электродвигателями. Их подразделяют на подвиды:

Реактивный.
Шаговый.
Реактивно-гистерезисный.
С постоянными магнитами.
С обмотками возбуждения.
Вентильный реактивный.
Гибридно-реактивный синхронный двигатель.

Большая часть компьютерной техники оснащена шаговыми электродвигателями. Преобразование энергии в этих устройствах основано на дискретно угловом передвижении ротора. Шаговый электродвигатель имеет высокую продуктивность, независящую от их мизерных размеров.

Достоинства синхронных двигателей:

Стабильность частоты вращения, что не зависит от механических нагрузок на валу.
Низкая чувствительность к скачкам напряжения.
Могут выступать в роли генератора мощности.
Снижают потребление мощности, предоставляемой электростанциями.

Недостатки в синхронных устройствах:

Сложности с запуском.
Сложность конструкции.
Затруднения в регулировки частоты вращения.

Недостатки синхронного двигателя, делают более выгодным для использования электродвигатель асинхронного типа. Тем не менее, большинство синхронных двигателей из-за их работы с постоянной скоростью востребованы для установок в компрессоры, генераторы, насосы, а также крупные вентиляторы и пр. оборудование.

Асинхронный электродвигатель

Статор асинхронных двигателей представляет распределённую двухфазную, трехфазную, реже многофазную обмотку. Ротор выполняют в виде цилиндра, используя медь, алюминий либо металл. В его пазы залиты либо запрессованные токопроводящие жилы к оси вращения под определённым углом. Они соединяются в одно целое на торцах ротора. Противоток возбуждается в роторе от переменного магнитного поля статора.

По конструктивным особенностям выделяют два вида асинхронных двигателей:

С фазным ротором.
С короткозамкнутым ротором.

В остальном конструкция приборов не имеет отличий, статор у них абсолютно одинаковый. По числу обмоток выделяют такие электродвигатели:

Однофазные . Этот тип двигателей самостоятельно не запускается, ему требуется стартовый толчок. Для этого применяется пусковая обмотка либо фазосдвигающая цепь. Также приборы запускаются вручную.
Двухфазные . В этих устройствах присутствуют две обмотки со смещёнными на угол фазами. В приборе возникает вращающееся магнитное поле, напряженность которого в полюсах одной обмотки нарастает и синхронно спадает в другой.
Двухфазный электродвигатель может самостоятельно запускаться, но с реверсом присутствуют сложности. Часто этот тип устройств подключают к однофазным сетям, включая вторую фазу через конденсатор.
Трехфазные . Достоинством этих типов электродвигателей является легкий реверс. Основные части двигателя – это статор с тремя обмотками и ротор. Позволяет плавно регулировать скорость ротора. Эти приборы довольно востребованы в промышленности и технике.
Многофазные . Состоят эти устройства из встроенной многофазной обмотки в пазах статора на его внутренней поверхности. Эти двигатели гарантируют высокую надёжность при эксплуатации и считаются усовершенствованными моделями двигателей.

Асинхронные электрические двигатели значительно облегчают работу людей, поэтому они незаменимы во многих сферах.

Достоинствами этих приборов, которые сыграли роль в их популярности, являются следующие моменты:

Простота производства.
Высокая надёжность.
Не нуждаются в преобразователях для включения в сеть.
Небольшие расходы при эксплуатации.

Ко всему этому, можно добавить относительную стоимость асинхронных приборов. Но они также имеют и недостатки:

Невысокий коэффициент мощности.
Трудность в точной регулировке скорости.
Маленький пусковой момент.
Зависимость от напряжения сети.

Но благодаря питанию электродвигателя с помощью частотного преобразователя, некоторые недостатки устройств устраняются. Поэтому потребность асинхронных моторов не падает. Их применяют в приводах разных станков в областях металлообработки, деревообработки и пр. В них нуждаются ткацкие, швейные, землеройные, грузоподъёмные и другие виды машин, а также вентиляторы, насосы, центрифуги, разные электроинструменты и бытовые приборы.

Типы шинопроводов направления их использования: где применяются

Шинопроводы хорошая альтернатива традиционным методам проводки, проводами кабелями, в скрытом виде, в кабельканалах или открытым методом. Конструктивное исполнение шинопроводов позволяет быстро собирать и разбирать электрические цепи в помещениях любой конфигурации. В зависимости от вида шинопровода монтировать в схему элементы различного назначения, осветительные приборы, распределительные щиты и другое оборудование. В статье расскажем про типы шинопроводов направления их использования, дадим рекомендации по монтажу.

Область применения шинопроводов

Особенно активно шинопроводы применяются в торговых сетях, складских помещениях, на рынках и больших помещениях супермаркетов. При перестановке оборудования, холодильных установок, электрических мясорубок, светильников в системе легко меняется направление подачи электроэнергии к местам установки потребителей. На модульных конструкциях для освещения отдельных участков размещают прожектора различной мощности и декоративного оформления.

Основные типы шинопроводных конструкций

Тип конструкции определяет место эксплуатации, производственное помещения, торговые залы или спортивные площадки, потребляемая мощность электроприборов подключаемых к проектируемой сети:

Магистральные шинопроводы используют для распределения электрических цепей, от основной магистрали к ним подключают распределительные щиты, шкафы. Отдельные электроприборы большой мощности, кондиционеры, электроплиты и другие электроприемники.

Пример размещения магистрального шинопровода на стене

На трансформаторных подстанциях с мощностью от 1000 до 2500 кВА с токами 1600 – 4000А применяют шинопроводы серии ШМА. Более мощные варианты шинопрорводов серии ШМАД и ШМАДК в сетях постоянного тока на приводах электродвигателей прокатных станов, где токи достигают 6300А.

Распределительные шинопроводы предназначены для непосредственного подключения к ним электроприемников различного назначения.

Секция распределительного шинопровода с отводами

На обычных производственных объектах распределительная сеть собирается из шинопровода марки ШРА рассчитанного на токи 250 – 630А.;

Троллейная конструкция на шинопроводах ШТМ (200 – 400 А) позволяет устанавливать электроприборы, которые требуется перемещать в процессе эксплуатации, монорельсы с талью или подъемные краны, другие установки;

Основные элементы троллейного шинопровода

Осветительные шинопроводы применяют для подключения светотехнических устройств или маломощных приборов. Эти цепи не предназначены для больших нагрузок поэтому применяется шинопровод марки ШОС выдерживающий токи 25 – 63 А.

Один из вариантов трекового осветительного шинопровода

Преимущества перед другими видами проводки шинопроводных электроцепей

Не зависимо от типа конструкции, условий монтажа и дальнейшей эксплуатации все шинопроводы обладают удобными свойствами для потребителей:

Стандартные формы и разъемы соединяющихся элементов, что позволяет быстро собирать и разбирать шинопровод любой формы;
Удобно транспортировать разобранную систему при переезде на другой объект;
Высокая надежность в процессе эксплуатации, компактные составные части всегда легкодоступны для осмотра;
Менее горючие материалы по сравнению с проводами и кабельной продукцией, при нагреве отсутствуют испарения ядовитых составляющих;
Конструкция имеет эстетичный внешний вид и удачно вписывается в различные интерьеры;
Прямоугольная форма токопроводящих частей снижает сопротивление и ограничивает реактивную составляющую энергии, что обеспечивает более экономичный режим работы. На производственных участках это очень важный показатель.
Алюминиевые корпуса шинопроводов отлично отводят тепло и работают как радиаторы, не позволяя токопроводящим частям сильно нагреваться;
Конструкция имеет высокую степень защиты от пыли, грязи и влаги IP55. Экранирующие свойства алюминия исключают влияние электромагнитных излучений на персонал и высокоточные электронные приборы расположенные поблизости;

Надо отметить, что не все осветительные модели шинопрводов имеют защиту IP55 и обладают хорошими экранирующими свойствами, но остальные качества им присущи. Некоторые производители гарантируют при соблюдении правил эксплуатации надежную работу своих изделий в течении 25 – 50 лет.

Высокую цену шинопроводных цепей можно посчитать как недостаток, но при длительной эксплуатации и необходимости переездов в другие здания или помещения затраты оправдываются. Особенно для производственных компаний при размещении оборудования и осветительных систем. Практически во всех случаях при установке станков, швейных, токарных или другого назначения к каждому подводится электропитание и освещение.

При переезде с одного места в другое, скрытую проводку с распределительными коробками из стен вырывать и забирать с собой ни кто не станет. Устанавливать в новом здании под свое оборудование новую электросеть не дешево, поэтому шинопроводные системы в этих случаях считаются оптимальным вариантом. Составные части быстро разбираются, перевозятся и собираются на новом месте по той схеме, которая соответствует местным условиям.

Проектирование и особенности монтажа

При необходимости делаются чертежи с изометрическим отображением пространства (в трех плоскостях) с подробным описанием деталей. При этом учитываются общин требования монтажа и условий дальнейшего обслуживания, опорные элементы не должны размещаться к потолочным перекрытиям ближе 700мм. В отдельных случаях допускается расстояние до 350 мм, при условии, что в этом месте не будет сварочного или болтового соединения шин. Продумываются маршруты доставки секций в помещение, необходимые подъемные механизмы и рабочие площадки на них, для монтажных работ на высоте. Проектная документация передается на завод изготовитель, на основании которой делаются все основные элементы шинопроводной сети конкретного объекта. Такой метод значительно сэкономит время и трудозатараты на монтаж шинопровода в производственных помещениях.

Производители поставляют изделия в комплекте согласно заданной спецификации проекта, не зависимо от конкретного заказа везде есть общие элементы шинопроводов:

Прямые секции;
Фигурные элементы;

Сочетание прямых секций с фигурными элементами

Конструкции опор;
Элементы крепления шин на опоры;
Изоляционные материалы для стыков и другие.

В большинстве случаев комплекты упаковываются в деревянную тару, элементы смазаны техническим вазелином и завернуты в упаковочную бумагу.

Монтаж распределительных шинопроводов

В большинстве стандартных проектов монтаж осуществляется в два этапа:

Устанавливаются опорные конструкции;
Крепятся и соединяются секции шинопроводов.

Шинопроводы монтируются в максимальном приближении к подключаемому оборудованию. Оптимальный вариант установки, вдоль ряда электроустановок в вертикальной и горизонтальной плоскости. Чаше всего в качестве опорных элементов конструкции используются:

Напольные стойки У2082 высотой 2.5м;
При монтаже на колонах и стенах используются кронштейны У2081, У2082;
Для подвесных конструкций применяют подвесы У2080.

В подвесном состоянии между стенами или колонами через каждые 3 метра устанавливается тросовый подвес У1459 или У2080, при необходимости для оттяжки используют стальную проволоку Ø – 6мм.

Перед началом монтажа производится визуальный осмотр секций шинопровода с целью выявления механических повреждений, чистоты шин в местах соединения. Потряхиванием секций определяют отсутствие внутри кожуха посторонних предметов и осколков от разрушенных изоляторов, что может случиться в процессе транспортировки. Нулевая маркировка на кожухе должна располагаться в верхней плоскости при укладке на опорные стойки.

Совет №1. Токопроводящие шины стягиваются болтовыми соединениями, первая протяжка делается с усилием 40 кг, после чего болт отпускается и протягивается вторично с усилием 20 кг. Для точности измерения силы рекомендуется использовать динамометрический ключ. Это обеспечит долговременное электрическое соединение шин.

Места соединений закрываются крышками кожуха, которые крепятся винтами, соединение должно быть надежным, по кожу осуществляется заземление шинопровода. Многие современные марки имеют пластиковый ПВХ кожух, в этих случаях заземление осуществляется по отдельной, внутренней РЕ – шине.

Монтаж троллейных шинопроводов

Совокупность типовых элементов, угловых и прямых секций позволяет собрать любую троллейную трассу. Конструкция секций предусматривает только горизонтальное расположение, крепятся через каждые 3 метра, на поворотах и в местах установки соединительных муфт. Профильные медные шины соединяются специальными зажимами, кожух закрывается в местах соединения специальными планками на болтовые соединения. Есть несколько видов опорных конструкций троллейного шинопровода:

Напольные стойки;
По стенам устанавливаются кронштейны;
На металлических, железобетонных балках под перекрытием;
На подкрановых балках.

Напольные троллейные стойки К778 размещают линии по верхней части на траверсах из профильной стали. По стойкам можно прокладывать две линии на расстоянии 1.5 м, между стойками допускается расстояние не менее 6 м. Как несущий элемент используется 30х60 мм, прямоугольная труба, закрепленная между стойками на траверс. Через каждые три метра секции шинопровода фиксируются к несущей трубе перфорированной полосой.

При настенном размещении используется кронштейн К776, они крепятся к стенам дюбелями в конструкции, которых предусмотрена распорная гайка. Длина кронштейна 270 мм, линия шин укладывается на расстоянии 20 см от стены.

На некоторых производствах применяют транспортные тележки с электроприводом, в этих случаях шины прокладываются вдоль стен в нишах глубиной до 40 см. Бугель, завязанный на токосъемную каретку, передвигается с тележкой вдоль стены, таким образом, осуществляется питание электромотора. Для ограничения движения на краях магистрали устанавливаются концевые переключатели. Одной из востребованных троллейных моделей шинопровода является Bafen и Технотрон

Конструкции размещенные под перекрытием имеют П – образную перфорированную форму, основанием крепится к перекрытию, к нижней части профиля фиксируются секции шинопровода.

Отдельные элементы на троллейный шинопровод «Технотрон»

Производители марки Технотрон делают несколько модификаций шинопровода с различными размерами и электрическими параметрами.

Технотрон 21-465(-01)
Количество шин	5 или 4
Габариты ПВХ кожуха одной секции	3945Х40Х54 мм
Габариты шины	3996Х13Х2,6мм
Ток до…	100 А
Напряжение до…	600 В
Материал шины	Медь марки А10

Технотрон 21-465-08(-09)
Количество шин	5 или 4
Габариты ПВХ кожуха одной секции	3945Х40Х54 мм
Габариты шины	3996Х13Х18,2 мм
Тока до…	60 А
Напряжение до…	690 В
Материал шин	Медь марки А10

Монтаж осветительных шинопроводов

Большой популярностью на производствах, где требуются яркая освещенность, пользуются осветительные шинопроводы марки ШОС. Это объясняется приемлемой ценой на комплект изделия, простотой сборки и надежной эксплуатацией, кроме осветительных приборов можно подключать маломощные электоприборы.

Весь монтаж можно разделить на три стадии:

Установка опорных элементов для несущей конструкции шинопровода;
Монтаж секций шинопровода на опорную конструкцию, соединение медных шин между секциями;
Установка и подключение к шинам осветительных приборов.

В большинстве случаев в комплект поставки входят собранные блоки, на несущей металлической трубе, квадратного профиля. Блоки с секциями шинопровода и светильниками крепятся к опорам через каждые 3 метра, устанавливаются на стенах, между колонами, под перекрытиями по технологическим линиям, трубам, фермам и другими конструкциям.

Типовые элементы крепления для шинопровода ШОС 67

Функциональное назначение	Конструкция и марка	Вес в гр.
Для крепления секций на на шинопроводах другого типа ШРА	Хомут гибкий К544	100
Крепление секций на(стены, потолки, кронштейны) жестких основаниях	Скоба жесткая К474	50
Для фиксации в подвешанном состоянии светильника на шинопроводе ШОС	Хомут с крючком К470	120

Совет №2. В некоторых случаях, при больших количествах светильников крепления делают чаще, на расстоянии меньше чем 3м, исходя из расчета не более 12 кг на 1 м линии.

Как и с другими видами шинопровода монтаж выполняется последовательно:

Внешний осмотр секций или отдельно собранных блоков на отсутствие механических повреждений, на кожухе, деформации концов шин в местах стыковки, розеток для светильников;
Делается разметка и закрепляются опорные элементы так чтобы штепсельные розетки на светильниках соединялись с штырями на секциях шинопровода.
Болты крепления розеток перед соединением расслабляются, после стыковки жестко затягиваются.

Рисунок справа показывет комбинированный вариант крепления осветительного шинопровода ШОС 73 на распределительный шинопровод ШРА 73.

Один из современных вариантов размещение осветительного прибора на трековом шинопроводе.

Секция распределительного ШРА 73 с соединительными разъемами;
Соединительные разъемы осветительного шинопровода ШОС73
Вилка под разъемы осветительной системы ШОС73;
Провода от шин к светильнику;
Кронштейн;
Плафон светильника;
Подвеска для соединения кожухов ШОС73 с кожухом ШРА 73.

Для надежности соединения вилка вставляется в штепсельную розетку и прижимается болтами. Пятиштырьковая розетка с вилкой обеспечивают хороший контакт и безопасность, конструкция предусматривает первоочередное подключение заземляющего контакта, потом всех остальных.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос №1. Какой шинопровод поставить в швейном цеху?

Читайте также:

Теплый туалет на даче

При большом количестве рабочих мест надо ставить распределительный шинопровод от которого делать отводы к каждой швейной машине и незабывайте про осветительные приборы. Чтобы не тратится на дополнительный осветительный шинопровод предусмотрите подключение светильников над каждой рабочей площадкой. Если позволяют средства установите комбинированную систему, крепите элементы осветительного шиноапровода параллельно распределительному. Толщина шин зависит от потребляемой мощности всеми вашими приборами, смотрите таблицы выше.

Вопрос №2. Шинопровод размещаю в верхней части помещения, распределительный щит на полу. Подвести кабель к щиту или опустить секции шинопровода ниже?

Большого значения не имеет, но для надежности и этетического исполнения лучше шинопровод завести в шкаф или как можно ближе.

Вопрос №3. Каким сечением кабеля подключать шинопровод и материал проводов?

По последним требованиям ПУЭ алюминиевой проводки уже не используют, большинство шинопроводов имеют медные шины.

Пример подключения шинопровода на трансформаторной подстанции

Для перехода с алюминиевых шин в старых распределительных шкафах используйте опресововочные гильзы. Сечение на кабеле и шинопроводе может быть разное, но выдерживать общую токовую нагрузку.

Вопрос №4. Можно на таль в тролейной системе установить прожектор, чтобы освещал рабочее место внизу?

Да теоретически это возможно, но требует отдельного описания и детали подключения зависят от модели шинопровода и тали. Лучше если этим будет заниматься специалист на месте.

Что такое шинопровод. Типы, изоляция, конструкции

В ГОСТ 28668.1-91 (МЭК 439-2-87) указано, что шинопровод — это комплектное устройство, прошедшее типовые испытания, в виде системы проводников, размещенных внутри лотка, трубы или иной подобной оболочки, которое состоит из разделенных промежутками шин, которые в свою очередь опираются на изоляционный материал. Шинопроводы производят из алюминиевых или медных шин, размещенных в защитной оболочке.

Очевидно, сам термин «шинопровод» не дает представления о сечении, геометрической форме или размерах самого проводника. Другими словами, шинопровод представляет собой систему жестких медных или алюминиевых шин, помещенных в защитную металлическую оболочку; изолированную систему шин, предназначенную для передачи и распределения электрической энергии. Типичный шинопровод рассчитан на напряжение до 1000 В, и поставляется в виде комплектных секций.

Шинопровод, как конструкция, легко поддается модификации для оптимальной подачи электроэнергии к потребителям. Если требуется изменить конфигурацию, то всегда допустим демонтаж. Шинопровод может быть, например, направлен из одного помещения к другому.

Области применения шинопроводов

Шинопроводы предназначены для передачи и распределения электроэнергии. Они применяются как в электрощитовых для подключения трансформаторов к распределительным щитам (ячейкам) или подключения распределительных щитов между собой, так и для распределения электроэнергии между электроприемниками на промышленных, коммерческих и административных объектах.

Достоинства шинопроводов

простота монтажа;
гибкость в эксплуатации – в отличие от кабельных, шинные системы можно легко изменять, дополнять или переносить в другое помещение, здание и устанавливать заново без особых капитальных затрат;
компактность конструкции, простота осмотра и высокая эксплуатационная надежность;
шинопроводы в меньшей степени горючи по сравнению с обычными силовыми кабелями.

К недостаткам шинопроводов можно отнести их более высокую стоимость по сравнению с кабелями. Однако, если сравнивать в целом проект системы электроснабжения с использованием шинопроводов и кабельных линий, учитывая затраты на выполнение монтажных работ и эксплуатационные расходы, то применение шинопроводов выглядит экономически оправданным.

Шинопроводы по назначению делятся на:

Магистральные шинопроводы — предназначенные для монтажа в производственных помещениях. Шинопровод магистрали прокладывается прямо от подстанции. В производственных цехах предприятий, где станки и другие электрические механизмы располагаются по всей площади в виде рядов, или регулярно перемещаются в связи с изменениями в технологиях производственного процесса, в качестве распределительной сети и питающих магистральных линий применяют непосредственно распределительные и магистральные закрытые шинопроводы. Из отдельных секций и элементов собирается трасса шинопровода. Пример трассы магистрального шинопровода приведен ниже.

Распределительные шинопроводы – предназначены для распределения электроэнергии от главной магистрали к нескольким потребителям. Распределительные шинопроводы рассчитаны на токи до 7500 А и на большее количество мест подключения потребителей (от 3 до 6) на 3 метровой секции. В цехах различных предприятий закрытые распределительные шинопроводы используют довольно широко. Их поставляют в виде комплекта секций, длина каждой из которых 3 м, снабженных соединительными элементами для соединения секций в последовательные ряды, ответвительных коробок, и вводных коробок, для подключения шинопроводов к питающей сети.

Троллейные шинопроводы – применяются для питания монорельсов, подъемных кранов, подвесных дорог и прочих передвижных электрических систем. Троллейные шинопроводы допускается применять на напряжение до 660 В в электрических сетях, имеющих глухозаземленную нейтраль.

1 — Концевой подвод питания.
2 — Скользящий подвес.
3 — Жесткий подвес.
4 — Концевая заглушка.
5 — Токосъемник.
6 — Стыковая крышка.
7 — Альтернативное питание.

Этот вид шинопровода укомплектован прямолинейными секциями до 3 м, и угловыми секциями на 45 градусов и прямой угол. Это дает возможность выполнить сборку линии любой сложности. Секции шин соединяют специально предназначенными муфтами.

Шинопроводы по типу изоляции делятся на:

Шинопроводы с воздушной изоляцией – отличаются меньшей степенью компактности и ограничением по току до 6000 А. По конструктивному исполнению бывают закрытого и открытого вида. Открытые шинопроводы – шины установлены на раме с изоляторами, шины могут быть в изоляции, и , или иметь внешний кожух. Как правило такая технология проста, дешева и очень надежна. Соединение секций болтовым соединением, с шайбами большой площади и компенсационными тарелками. Имеют ограниченное применение вследствие ряда своих недостатков. По этой технологии изготавливают бюджетные шинные мосты. Монтаж осуществляется посредством сварочных работ с привлечением к их выполнению специалиста высокой квалификации.

Преимущества шинопроводов с воздушной изоляцией:

Небольшая стоимость относительно шинопроводов закрытого типа;
Простота конструкции;
Допускает прохождение тока до 6000 А, а иногда и выше;
Сравнительно высокий срок службы (30 – 40 лет);
Естественное воздушное охлаждение, что позволяет пропускать через них заметно большую нагрузку при одном и том же сечении токопроводника;
Высокая огнестойкость;
Повреждения, как правило, не имеют необратимого характера, поэтому работоспособность таких шинопроводов восстанавливается достаточно быстро.

Недостатки шинопроводов с воздушной изоляцией:

Проигрыш в габаритах;
Сложный монтаж, требующий сварки и квалифицированных специалистов;
Необходимость периодического технического обслуживания;
Надежность и безопасность низкого уровня.

Шинопроводы типа «сэндвич» (с полимерной изоляцией) — ш ины фаз обмотаны диэлектрической тканью, вплотную прижаты друг к другу. Сверху на этот сэндвич устанавливается плотный короб, который выполняет роль защиты от механического воздействия, установка элементов крепления и фиксаторов, отвода тепла. Секций шинопровода соединяются переходными пластинами, которые устанавливаются между выводами шинопровода с двух сторон и прижимаются друг к другу. Шинопроводы типа «сэндвич»- наиболее распространенное решение для организации электроснабжения как на промышленных, так и на гражданских объектах. Они надежны, обладают компактными габаритами, ограничением по току до 7500А и не требуют дополнительного обслуживания. Монтаж осуществляется без применения сварочного оборудования.

Шинопроводы типа «сэндвич»

Преимущества шинопроводов типа сэндвич:

Невысокая масса;
Компактность габаритов;
Быстрота и легкость монтажа;
Большой срок службы (не менее 25-30 лет);
Допустимый ток до 7 500 А;
Высокий уровень защиты – до IР 66;
Стоимость – средняя по рынку;
Удобство корректировки трассы, оперативной замены, добавлений и многократность использования сендвич-секций;
Не нуждаются в техобслуживании.

Герметичность сэндвич-конструкций, исключающая дымоходный эффект, повышает пожаробезопасность электропередачи и позволяет использовать данный ее вид в помещениях, где присутствует большое количество людей – торговые центры, вокзалы, больницы, аэропорты, высотные здания, гостиницы и т.д.

К недостаткам шинопроводов сэндвич-типа с полимерной изоляцией можно отнести использование в бюджетных конструкциях полимерной пленки с низкими пожаростойкими свойствами, что, как раз, исключает применение этих конструкций в вышеуказанных помещениях.

Шинопроводы с литой изоляцией — ш ины друг от друга и от корпуса изолируются с помощью эпоксидной смолы. Шинопроводы с такой изоляцией имеют высокую степень защиты (уровень IР 68/69K), что позволяет использовать его даже под водой. Шинопровод изготавливается в виде секций различной конфигурации. В секциях располагают шины, изоляция которых обеспечивается с помощью специального компаундного материала (чаще всего это эпоксидные смолы) с мелкозернистым наполнителем. Толщина изоляционного слоя зависит от величины рабочего напряжения.

На месте прокладки шинопровода все места соединения секций также заливают тем же компаундным составом. Таким образом конструктивно создается монолитная, равномерно изолированная шинопроводная трасса, не требующая технического обслуживания весь срок своей службы, как правило, это несколько десятков лет. Иногда изолированные шины помещают в металлический кожух. Кожух обеспечивает и дополнительное предохранение токопроводящих элементов, и их изоляции от механического воздействия, а также служит в качестве теплоотвода, забирая на себя тепло от шин и передавая его в окружающую среду.

Основные достоинства шинопроводов с литой изоляцией:

Высокие диэлектрические характеристики;
Допустимая сила тока до 8 000 А;
Повышенная стойкость к коротким замыканиям и другим кратковременным перегрузкам;
Малые потери мощности;
Уровень защиты до IР 68/69K;
Высокая механическая и химическая стойкость;
Не требуют технического обслуживания в течение всего срока службы;
Высокая теплопроводность;
Стойкость к влажной и агрессивной среде;
Повышенная пожаробезопасность, не огнепроводны, не выделяют при пожаре вредных газов;
Компактные габариты.

Недостатки шинопроводов с литой изоляцией:

Проигрыш по массе;
Более сложная технология изготовления;
Более высокая стоимость.

По конструктивному исполнению шинопроводы подразделяют на:

трехфазные;
трехфазные с нулевым рабочим проводником;
трехфазные с нулевым рабочим и нулевым защитным проводником.

Основные элементы распределительных шинопроводов:

прямые секции — для прямолинейных участков линии, имеющие места для присоединения одного или двух ответвительных устройств для секций длиной до 2 м включительно, двух, трех, четырех или более устройств — для секций длиной 3 м;
прямые подгоночные секции — для прямолинейных участков линий, где присоединение ответвительных устройств не требуется;
угловые секции — для поворотов линии на 90° в горизонтальной и вертикальной плоскостях;
Z-образные секции — для обхода линией различных препятствий;
вводные секции или вводные коробки с коммутационной, защитной и коммутационной аппаратурой или без нее — для подвода питания к шинопроводам кабелем, проводами или магистральным шинопроводом;
переходные секции или устройства — для соединения двух шинопроводов на различные номинальные токи или шинопроводов разных конструкций;
ответвительные устройства (коробки, штепсели) — для разъемного присоединения приемников электрической энергии. Коробки выпускаются с разъединителем, с разъединителем и с предохранителями или автоматическим выключателем;
присоединительные фланцы — для сочленения оболочек шинопроводов с оболочками щитов или шкафов;
торцовые крышки (заглушки) — для закрытия торцов крайних секций шинопровода;
устройства для крепления шинопроводов к элементам строительных конструкций зданий и сооружений.

Основные элементы магистральных шинопроводов являются:

прямые секции — для прямолинейных участков линий;
угловые секции — для поворотов линий на 90° в горизонтальной и вертикальной плоскостях;
тройниковые (Т-образные) секции — для разветвления в трех направлениях под углом 90° в горизонтальной и вертикальной плоскостях;
подгоночные секции — для подгонки линии шинопроводов до необходимой длины;
разделительные секции с разъединителем — для секционирования магистральных линий шинопроводов;
компенсационные секции — для компенсации температурных изменений длины линии шинопроводов;
переходные секции — для соединения шинопроводов на разные номинальные токи;
ответвительные устройства (секции, коробки) — для неразборного, разборного или разъемного присоединения распределительных пунктов, распределительных шинопроводов или приемников электрической энергии. Коробки выпускаются с разъединителем, с разъединителем и предохранителями или с автоматическим выключателем; секции могут выпускаться без указанных аппаратов;
присоединительные секции — для присоединения шинопроводов к комплектным трансформаторным подстанциям;
проходные секции — для прохода через стены и перекрытия;
устройства для крепления шинопроводов к элементам строительных конструкций зданий и сооружений;
крышки (заглушки) торцовые и угловые для закрытия торцов концевых секций шинопровода и углов.

Примеры стандартных секций, о отводных блоков шинопровода:

Из отдельных секций и элементов собирается трасса шинопровода. Пример трассы магистрального шинопровода приведен ниже.

Принципиальных отличий осветительных шинопроводов в типах секций от распределительных и магистральных нет. Осветительные шинопроводы имеют в своей номенклатуре секции прямые, подгоночные, вводные и устройства ответвительные, с защитой или без нее для подключения к ним осветительных приборов или потребителей небольшой мощности. Также в номенклатуру могут входить угловые и тройниковые секции, однако в некоторых типах осветительных шинопроводов для этих целей применяют гибкие секции.

Конструктивное отличие троллейного шинопровода в том, что короб снизу имеет сплошную продольную щель. Внутри короба шинопровода укреплены медные шины – троллеи. Подвижная каретка катится по нижним внутренним краям короба вдоль щели и с помощью установленных на ней медно-графитовых щеток снимает питание с троллеев.

Троллейный шинопровод: вид в разрезе; 1 – медная шина; 2 – подвижная каретка; 3 – медно-графитовая щетка

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

1. Нормами настоящего выпуска предусматриваются работы по монтажу шинопроводов, троллеев и пакетов шин следующих видов и назначений: шинопроводы и токопроводы открытого исполнения (натяжные, свободнолежащие, симметричные и несимметричные); комплектные шинопроводы закрытого исполнения (осветительные, магистральные, распределительные, троллейные); главные крановые (цеховые) троллеи (в том числе напольные); тельферные троллеи; ошиновка электролизных ванн для получения алюминия.

2. Для всех видов шинопроводов, токопроводов, троллеев и ошиновки монтаж предусматривается готовыми элементами: лентами, отдельными секциями, пакетами и блоками, вид и размер которых оговаривается в параграфах норм.

3. Нормы предусматривают выполнение работ по монтажу шинопроводов и троллеев со сплошных подмостей, подвесных люлек, лестниц-стремянок, телескопических вышек, самоходных подмостей, автогидроподъемников.

Для подъема секций, блоков и пакетов шин на опорные конструкции предусмотрены приводные механизмы и ручные лебедки.

При монтаже шинопроводов и троллеев с мостового крана и мостиков обслуживания соответствующие нормы и расценки умножать на 0,85 (ВЧ-1).

4. В нормы включено время на: перемещение материалов и оборудования к месту работ в пределах рабочей зоны (на расстояние до 100 м при монтаже токопроводов, шинопроводов и троллеев и до 50 м при монтаже ошиновки электролизных ванн) и подъем в рабочей зоне к месту установки или прокладки; установку и снятие такелажных приспособлений (за исключением лебедок); проверку состояния изоляции проводок; разметку основных осей; подборку и комплектование шин; секций, блоков и крепежных деталей; осмотр, продувку, очистку и обтирку изделий; управление лебедками; установку предупредительных плакатов при выполнении электросварочных работ; заземление шин при сварке.

5. В нормы не включено время на: изготовление шинопроводов, шин, троллеев, конструкций и деталей крепления; пробивку отверстий, гнезд, борозд; разметку и установку закладных деталей; подъем, установку, уборку и перестановку подмостей и люлек; монтаж временного электропитания кранов; установку и подключение электрических и тяжелых ручных лебедок; окрашивание и подкрашивание шинопроводов, конструкций, троллеев; распаковку ящиков с секциями шинопроводов.

6. Высота прокладки шинопроводов и главных крановых троллеев предусмотрена до 15 м от уровня земли, или пола, а для тельферных троллеев и пакетов шин соответственно до 8 м.

При монтаже тельферных троллеев и пакетов шин на высоте более 8 м, а шинопроводов и главных крановых троллеев на высоте более 15 м соответствующие нормы времени и расценки умножать на следующие коэффициенты:

от 8 до 15 м – 1,1 (ВЧ-2)

» 15 » 30 » – 1,25 (ВЧ-3)

» 30 » 60 » – 1,4 (ВЧ-4)

“7. Нормы предусматривают выполнение электросварки черных металлов вручную.

При указании в тексте сборника материала «алюминий», имеется в виду алюминий и его сплавы.

Сварка алюминиевых шин выполняется вручную или с помощью полуавтоматов. Способы сварки оговариваются в параграфах. Зачистка мест сварки предусмотрена вручную.

8. Сварка стыков шин и троллеев предусматривается при условии индустриальной подготовки стыка: на одном конце соединяемых элементов при изготовлении приварены соединительные планки или вкладыши, или компенсаторы, или подготовлена вставка.

9. Измеритель «1 соединение» при сварочных работах на профильных шинах предусматривает приварку планок, вкладышей, компенсаторов или вставок на одну фазу.

10. В состав линии шинопровода при монтаже могут входить любые секции (прямые, угловые, тройниковые, ответвительные и др.) или блоки из них.

11. Монтаж пакетов ошиновки электролизных, с верхним токоподводом, ванн для получения алюминия выполняется с применением мостового крана, а общецеховой – с применением автокрана или крана на гусеничном ходу.

Нормами не учтены и оплачиваются особо: монтаж и сварка катодных спусков; монтаж анодных шин и штырей.

Указанные работы выполняются при изготовлении и установке ванны.

12. Тарификация основных работ произведена в соответствии с ЕТКС работ и профессий рабочих вып. 3, разд. «Строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы», а по профессии «электросварщики» – по соответствующему выпуску и разделу ЕТКС, утвержденного 17 июля 1985 г.

13. Профессии рабочих электромонтажников по силовым сетям и электрооборудованию в дальнейшем для краткости именуются «электромонтажники», а электросварщиков ручной и полуавтоматической сварки – «электросварщики».

14. Для обеспечения высокого качества работ должны выполняться требования СНиП «Электротехнические устройства», ПУЭ «Правила устройства электроустановок» при обязательном соблюдении правил техники безопасности, изложенных в СНиП «Техника безопасности в строительстве».

Рабочие должны знать и выполнять все требования проекта производства работ (ППР) и СНиП, обеспечивающие требуемое качество работ.

§Е23-9-1. Монтаж открытых натяжных шинопроводов из алюминиевых шин

При установке конструкций

1. Разметка мест установки. 2. Установка опорных конструкций с изоляторами и шинодержателями и натяжных устройств. 3. Крепление. 4. Придерживание при сварке.

При сварке конструкций

При прокладке шинопровода

1. Раскатка, правка и натяжка шин. 2. Прокладка шин по изоляторам, крепление в шинодержателях и на конечных конструкциях. 3. Опознавательное окрашивание шинопровода. 4. Установка распорок (клиц).

При установке конструкций

Электромонтажник 4 разр. – 1

При сварке конструкций

Электросварщик 4 разр.

При прокладке шинопровода сечением до 800 мм 2

Электромонтажник 5 разр. – 1

При прокладке шинопровода сечением св. 800 мм 2

Электромонтажник 6 разр. – 1

Нормы времени и расценки на 1 конструкцию

Место установки, способ крепления

На железобетонное основание с креплением шпильками или болтами в готовые отверстия, а также хомутами в обхват

На металлическое основание или к закладным деталям с креплением электросваркой

Троллейный шинопровод – основные направления

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ШИНОПРОВОДЫ ТРОЛЛЕЙНЫЕ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1000 В

Общие технические условия

Trolley bus bars of voltage to 1000 V.
General specifications

Дата введения 1983-01-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством монтажных и специальных строительных работ СССР

И.Г. Килькин, М.М. Радзивиловский (руководитель темы), Н.Д. Федотов, Р.А. Суханова

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 15.05.81 N 2406

3. Срок проверки – 1996 г., периодичность проверок – 5 лет

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

5.4, 5.5, 5.7, 5.12, 5.14

Вводная часть, 2.6, 2.11, 6.9

6. Постановлением Госстандарта СССР от 01.11.91 N 1706 снято ограничение срока действия

7. ПЕРЕИЗДАНИЕ (май 1996 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в январе 1984 г., декабре 1986 г., ноябре 1991 г. (ИУС 4-84, 3-87, 2-92)

Настоящий стандарт распространяется на троллейные шинопроводы (далее – шинопроводы), предназначенные для выполнения троллейных линий напряжением до 1000 В, питающих электрооборудование мостовых кранов, талей, передаточных тележек, подвижного состава однорельсовых дорог (в том числе с адресованием грузов), а также электрические ручные машины.

Виды климатических исполнений по ГОСТ 15150-69 должны устанавливаться в технических условиях на конкретные типы шинопроводов.

Стандарт не распространяется на шинопроводы специального назначения, например, для химически активных сред.

Стандарт устанавливает требования к шинопроводам, изготовляемым для нужд народного хозяйства и экспорта.

Требования разд. 3, 7, 8 и пп. 1.3, 1.4, 2.4, 2.8, 2.10, 2.11, 2.18, 4.1, 4.2, 6.1-6.6 настоящего стандарта являются обязательными, остальные требования – рекомендуемыми.

Необходимость применения рекомендуемых показателей устанавливают в технических условиях на шинопроводы конкретных типов или изготовитель и потребитель (заказчик) определяют при заключении договоров.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).