Взрывозащищенный электродвигатель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОБРЕТЕН ЬСТВУ ИОМУСВИДЕТЕЛ Н АВТ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ(56) 8 зрывобезопасность рудничногоэлектрооборудования. Под ред.А,А. Каймакова, М.; Энергия, 1982,с. 26-30, 142, 88-116.Шевченко Н.ф. и др. Основы взры"возащищенности электрооборудования.М.: Энергия., 1982, с 69-73, 116,143. Изобретение относится к, области электроники, а именно к способам изготовления взрывозащищенного элект" рооборудования и может быть исполь" зовано в угольной, химической и газовой промышленности при проектировании и изготовлении асинхронных электродвигателей.Известен взрывозащищенный электродвигатель, взрывозащита в котором осуществляется с помощью взрывонепроницаемой оболочки со взрывонепроницаемыми зазорами между сопрягааци" мися поверхностями. При этом длинаФ Я 2 1093214 р 1) Н 02 К 5/136; Н 02 К 15/(54) (57) ВЗВВОЗАЩИЩЕННЫИ ЭЛЕКТРО-ДВИГАТЕЛЬ, содержащий корпус, в котором установлены статор с обмотками,залитыми изоляционным материалом,ротор с валом, размещенный внутристатора, и подшипниковые щиты с подшипниками, установленные по обе стороны от статора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности взрывозащиты, он со"держит изоляционный элемент, выпол-ненный по форме контура ротора и вала со стороны лобовых частей "и зак=репленный на поверхности одной излобовых частей со стороны ротора, азалитый объем изоляционного материала другой лобовой части выполнен поФорме контура ротора и вала со сторо" ц ы другой лобовой части,щели и Фланцевый зазор между сопряга емыми поверхностями выбираются в зависимости от категории взрывоопасной среды .и величины .внутреннего свободного объема оболочки. 8 электродвигателях щелевые зазоры выполняются между станиной электродвигателя и внутренними лабиринтами нодшилниковым щитов, фланцем коробки выводов и промежуточной муфтой и др.При изготовлении взрывозащищенных электродвигателей к деталям, образующим взрывонепроницаемые щелевые зазоры, предъявляют повышенные тре10932бования по кацеству, При обработкесопрягаемых поверхностей возникаетряд технологических трудностей,обусловленных высокими требованиямик цистоте и точности, Все это приводит к тому, цто взрывозащищенныеэлектродвигатели в сравнении с двигателями общепромышленного исполне"ния имеют вЫсокую трудоемкость инизкую "технологичность. Для некоторых сред, например 11 с по ГОСТ12,2,026-76, щелевые зазоры оказываются настолько малы, . цто они оказываются соизменяемыми с допусками 1на механицескую обработку деталей. и температурным расширением сопрягаемых деталей при их нагреве, Это приводит к так называемому "затиру" вала ротора вследствие более высокой 20температурь 1 нагрева ротора, нежелистатора,Известен также взрывозащищенныйэлектродвигатель, содержащий корпус,в котором установлены статор с обмот. ками: залитыми изоляционным материалом, ротор с валом размещенный внутри статора, и подшипниковые щиты сподшипниками, установленные по,обестороны от статора, Данное техни- ЭО. ческое решение является наиболее близким,к изобретению по техницеской сущности и достигаемому результату.Обмотку статора от воздействияагрессивной среды и для защиты изоляции от механических воздействийизолируют термореактивными компаундами на основе эпоксидных или другихсмол. Это изолирование частичноуменьшает внутренний свободный объемэлектродвигателя. Однако свободныйобъем электродвигателя еще остаетсядостаточно большим, цто не обеспецивает достаточную надежность взрывозащиты. Поэтому в таких электродвигателях для обеспецения вэрывозащитЫ соираняются щелевые зазоры междусопрягаемыми поверхностями,Цел ию изобретения является повышение надежности взрывозащиты. 50Цель достигается тем, что вовзрывоэащищенном электродвигателе,содержацем корпус, в котором установМны статор с обмотками,. залитымиизоляционным материалом, ротор с валом, размещенный внутри статора, ийбдшипниковые щиты с подшипниками,уатановленные по обе сторонь 1 от статора, содержится также изоляционный элемент, выполненныи по Форме контураротора и вала со стороны лобовыхчастей и закрепленный на поверхностиодной из лобовых частей со стороныротора, а залитый объем изоляционно"го материала другой лобовой частивыполнен по Форме контура ротора ивала со стороны другой лобовой части.На Фиг,1 изображен взрывоэащищенный электродвигатель; на Фиг.2 - про"цесс заливки обмоток изоляционнымматериалом; на Фиг.,3 - паз сердечника статора с уложенной обмоткой; наФиг.ч - изоляционный элемент.Вэрывозащищенный электродвигательфиг.1) вклюцает корпус 1, статор собмоткой 2, ротор 3, вал 1 подшипниковые щиты 5 и 6, коробку выводов7 с крышкой 8 и токовеЛущими элементами 9, изоляционный элемент 10, обмотки 2, залитые изоляционным мате"риалом 11, Белицина оставшегося внутреннего свободного объема определяет-,ся конструктивно-технологическим зазором 12 между статором и ротором.Изоляционный элемент 10 выполненпо Форме контура ротора 3 и валац со стороны лобовых цастей и закреплен на поверхности одной из лобовых частей со стороны ротора 3, а эа"литый объем другой лобовой части выполнен по Форме контура ротора 3 ивала 4 со стороны другой лобовой части,4 Взрывозащишенный электродвигатель изготавливается следующим образом.Во внутреннюю полость статора 2 : помещают Форму 13, а в нижний торец корпуса 1 " подшипниковый щит б с Формообразующей втулкой 11. Заполнение изоляционным материалом, например компаундом, осуществляется чеоез литники 15 Формы 13 и бесклиновые каналы 16 фиг,3) статора 2 известными методами свободной заливкой, эа" ливкой под вакуумом, под давлением). После полимеризации компаунда производится извлецение Формы 13 из рас", точки статора 2 и сборка электродвигателя. Отдельно в специальной фор" ме (Фиг,1) изготовляется изоляционный элемент 10 для заполнения свободного объема по торцу ротора, Форма состоит из корпуса 17 с установленной формообразующей втулкой 11 и крышки 18 с литниковым отверстием.5 10932Сборка электродвигателя произво- дится в следующем порядке. 8 расточ-ку пакета статора 2 устанавливается ротор 3, со стороны свободного кон" ца вала 1 устанавливается изоляцион-ный элемент 10 со втулкой 11, обес 1 печиваюций заполнение свободного пространства и образование зазора по торцу ротора. После этого .устанавли вают подшипниковый щит 5.При заполнении внутреннего сво-. бодного объема полимерным компаундом происходит капсулирование обмотки статора, т.е, ограждение от внешней 11 среды своеобразнцм герметичным чех"лом, что приводит к положительному эФФекту с точки зрения обеспечения взрывозащитц, поскольку существенно снижается вероятность повреждения . 20 обмотки и воспламенения скопившейся в технологическом зазоре взрывоопас" ной смеси. Это объясняется тем, что возрастает время, необходимое для того, цтобы возникшая в месте пов" 25 реждения электрическая дуга прожгла полимерный компаунд и вошла в соприкосновение со взрывоопасной средойТаким образом, взрывобезопасность электродвигателя по предлагаемому 30 способу достигается за счет одновременного действия нескольких Факторов каждый из которых препятствует возник-. новению и распространению пламени в узком тех ологическом зазоре:наличие вокруг обмотки статора герметичной изоляционной капсулы приводит к увеличению периода запаздывания воспламенения;наличие технологических заао-ф ров, соизмеримых с величиной "мертво" го пространства", в которой пламя не возбуждается и не распространяет" ся, и с,величиной безопасного экспериментального минимального зазора ф (БЭИЗ), создает условия, при которых передача взрыва невозможна;интенсивное перемешивание взрыво опасной смеси вращающимся ротором затрудняет ее воспламенение," 50наличие в зазоре магнитного поля,. стремящегося вытолкнуть пламя в зону 1 ч 6с меньшей напряженностью, способствует замедлению возможного процесса воспламенения.ОбозначимРС - вероятность задержки взрыва герметичной и изоляционной капсулой при возникновении источника воспламе" нения электрической дуги в обмотке статора;Р- вероятность передачи взрыва через технологические зазоры, соизмеримые с величиной "мертвого пространства" и безопасного эксперименталь" ного минимального зазора (БЭИЗ);Рв - вероятность передачи взрыва при йеремешивании взрывоопасной сме" си вращающимся ротором;К г- коэФФициент., учитывающий влияние магнитного поля на замедле" Йие процесса воспламенения,Общая вероятность передачи взрыва приминимальном свободном объеме и технологических зазорах, соизмеримцх с величиной мертвого пространства" и БЭМЗ, будето 1 мд и 3Если принятьР = 0,5 в 10,Эта величина почти на два порядканиже, чем установленная стандартомвероятность передачи взрыва для взры".возащищенных оболочекР = 10-Таким образом, введение нескольких одновременно действующих Факто" ров существенно повышает вэрывоэащиту двигателя и делает практически невозможной его передачу при возникновении электрического замыкания в обмотке.1093214 ркова Техред И,Моргентал тор О.Густи:. акто ГКНТ СССР иэводственно"издательский комбннат "Патент", г.ужгород, ул. нна, 101 Заказ 2821 ТиражВНИИПИ Государственного комитета13035, Москва,Подписное о нэобретениям и открытия 35, Раушская наб д, 4/5