Электродвигатели взрывозащищенные серии IM2081: конструкция, маркировка и применение
Электродвигатели взрывозащищенные с монтажным исполнением IM2081 представляют собой асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, спроектированные для безопасной работы во взрывоопасных зонах. Ключевой особенностью данного исполнения по ГОСТ 2479 (и международному стандарту IEC 60034-7) является фланцевое крепление. Двигатель имеет два фланца: один со стороны привода (B14), второй — с противоположной стороны вала (B5). Это позволяет жестко и соосно закрепить двигатель между двумя узлами, например, в составе насосных агрегатов, вентиляторов или редукторов, где требуется высокая точность центровки и устойчивость к вибрациям.
Конструктивные особенности и принцип взрывозащиты
Двигатели IM2081 изготавливаются в соответствии с требованиями стандартов взрывозащиты, чаще всего по ГОСТ Р МЭК 60079-0 и последующим частям. Основные виды взрывозащиты, применяемые для данных двигателей:
- Взрывонепроницаемая оболочка (Ex d): Корпус двигателя обладает повышенной механической прочностью и способен выдержать внутренний взрыв горючей смеси без деформации. Фланцевые соединения, крышки и вводные устройства выполнены как «взрывонепроницаемые соединения» с заданным зазором и длиной пути выхода газов (лабиринт), что гарантирует охлаждение продуктов взрыва до безопасной температуры при выходе наружу.
- Искробезопасная цепь (Ex i): Может применяться для цепей датчиков (например, термоподшипников или терморезисторов), встроенных в двигатель. Сама силовая часть при этом обычно выполнена по уровню Ex d.
- Заполнение или продувка оболочки (Ex p): Реже, но встречается в специализированном исполнении, где внутренний объем двигателя заполняется инертным газом или находится под избыточным давлением, предотвращающим попадание взрывоопасной смеси внутрь.
- АИМ: Асинхронный двигатель единой серии.
- 2081: Исполнение по способу монтажа (фланец с двух сторон).
- 6: Номинальная мощность, кВт (может быть 0,12; 0,25; 0,37; 0,55; 0,75; 1,1; 1,5; 2,2; 3,0; 4,0; 5,5; 7,5; 11 и т.д.).
- В: Высота оси вращения (габарит).
- У2: Климатическое исполнение (У2 — для умеренного климата, категория размещения 2).
- Ex d IIC T4: Уровень взрывозащиты. Ex d — вид защиты «взрывонепроницаемая оболочка», IIC — подгруппа, соответствующая всем горючим газам (водород, ацетилен), T4 — температурный класс, означающий, что максимальная температура поверхности двигателя не превышает 135°C.
- ХЛ1: Климатическое исполнение для холодного региона.
- Химическая и нефтегазовая промышленность: Привод насосов перекачки легковоспламеняющихся жидкостей, газов, реагентов; мешалок и смесителей в реакторах; вытяжных вентиляторов.
- Нефтедобыча и нефтепереработка: Установки подготовки и компримирования газа, насосные станции, системы закачки воды в пласт.
- Угольная промышленность: Привод вентиляторов местного проветривания, конвейеров, насосов в шахтах, опасных по газу (метан) и пыли (угольная пыль).
- Производство лакокрасочных материалов, мукомольные и зерновые элеваторы: Работа в средах с горючей пылью.
- Предмонтажная проверка: Визуальный осмотр на отсутствие повреждений, проверка сопротивления изоляции обмоток (мегаомметром на 1000 В), контроль свободного вращения ротора.
- Механический монтаж: Установка двигателя по месту с обеспечением соосности с приводным механизмом. Допустимое биение по фланцам не должно превышать значений, указанных в паспорте. Затяжка крепежных болтов с рекомендуемым моментом.
- Электрический монтаж: Подключение силового кабеля через специальное взрывозащищенное вводное устройство (сальник кабельный или резьбовой ввод) с соблюдением требований к уплотнению. Сечение кабеля должно соответствовать номинальному току двигателя. Обязательно заземление корпуса.
- Пуск и наладка: Проверка направления вращения, параметров пускового тока, срабатывания защит (тепловой, от токов короткого замыкания). Пуск осуществляется только после подтверждения отсутствия взрывоопасной концентрации в зоне установки (если это предусмотрено регламентом).
- Техническое обслуживание (ТО): Включает регулярную очистку корпуса от пыли и загрязнений, проверку состояния вводных устройств и уплотнений, контроль температуры подшипников и вибрации, периодическое измерение сопротивления изоляции. Все работы при ТО должны проводиться на обесточенном оборудовании, с соблюдением мер взрывобезопасности. Разборка и ремонт взрывонепроницаемой оболочки допускаются только в специализированных мастерских, имеющих лицензию.
Конструктивно двигатель IM2081 включает: усиленный чугунный или алюминиевый корпус, статор с изоляцией класса F или H, пропитанной термореактивными лаками, короткозамкнутый ротор с литыми алюминиевыми или медными стержнями, подшипниковые щиты с фланцами, двухрядные подшипники качения (чаще всего на приводном конце — радиально-упорный), лабиринтные или контактные уплотнения вала, вводные устройства кабельного или сальникового типа. Для контроля температуры в обмотки и подшипниковые узлы встраиваются датчики (термосопротивления Pt100 или термостаты).
Маркировка и технические характеристики
Полная маркировка двигателя IM2081 содержит информацию об исполнении, мощности, скорости, степени защиты, климатическом исполнении и, что критически важно, — уровне взрывозащиты.
Пример маркировки: АИМ2081-6ВУ2 Ex d IIC T4 ХЛ1.
Расшифровка:
Основные технические параметры (типовой ряд)
| Мощность, кВт | Синхронная частота, об/мин | КПД, % | cos φ | Пусковой ток / Ном. ток | Уровень шума, дБА | Масса, кг (примерно) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.75 | 3000 | 75.0 | 0.83 | 6.0 | 65 | 18 |
| 2.2 | 3000 | 81.0 | 0.86 | 7.0 | 68 | 32 |
| 5.5 | 3000 | 85.5 | 0.87 | 7.5 | 72 | 65 |
| 7.5 | 1500 | 87.0 | 0.86 | 7.2 | 70 | 85 |
| 11.0 | 1500 | 88.0 | 0.87 | 7.5 | 72 | 110 |
Области применения и условия эксплуатации
Двигатели IM2081 предназначены для привода механизмов, работающих в зонах с постоянной или потенциальной опасностью образования взрывоопасных газовых, паровых или пылевоздушных смесей. Благодаря двойному фланцу они нашли широкое применение в агрегатах, где требуется компактность и жесткость конструкции.
Условия эксплуатации строго регламентированы: температура окружающей среды обычно от -40°C до +40°C (зависит от исполнения), высота над уровнем моря до 1000 м (с поправкой на теплоотдачу), относительная влажность до 98% при +25°C. Двигатели должны эксплуатироваться в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ, глава 7.3) и заводской инструкцией.
Требования к монтажу, пусконаладке и техническому обслуживанию
Монтаж двигателя IM2081 должен выполняться квалифицированным персоналом, имеющим допуск к работе во взрывоопасных зонах. Ключевые этапы:
Сравнение с другими монтажными исполнениями
| Исполнение (IM) | Способ монтажа | Ключевое преимущество | Типовое применение |
|---|---|---|---|
| IM1081 | На лапах | Универсальность, простота установки на раму | Насосы, вентиляторы, компрессоры общего назначения |
| IM2081 | Фланец с двух сторон | Жесткость, точная центровка, компактность узла | Встраиваемые агрегаты (насос-двигатель), редукторные приводы |
| IM3081 | Лапы + фланец со стороны привода (B3/B14) | Комбинированное крепление, повышенная устойчивость | Механизмы с высокой нагрузкой на вал |
| IM2181 | Фланец со стороны привода (B5) | Крепление на ответном фланце механизма | Насосы, вентиляторы с фланцевым соединением |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается маркировка Ex d IIC T4 от Ex d IIB T4?
Отличие заключается в подгруппе взрывоопасной смеси. Группа IIC является высшей и включает все газы и пары, входящие в группы IIA и IIB (например, пропан, этилен), а также наиболее опасные (водород, ацетилен). Двигатель с маркировкой IIC может применяться для сред IIB и IIA. Обратная замена недопустима. Температурный класс T4 (до 135°C) более безопасен, чем T3 (до 200°C), так как имеет более низкую максимальную температуру поверхности.
Можно ли использовать двигатель IM2081 в помещении с взрывоопасной пылью?
Да, но только при наличии двойной маркировки, например, Ex d IIC T4 / Ex tD A21 IP66. Это означает, что двигатель защищен как для газовой среды (Ex d), так и для пылевой (Ex tD — защита оболочкой). Для пылевых сред также указывается зона (A21 — зона 21) и степень защиты оболочки IP, которая должна препятствовать проникновению пыли (не ниже IP6X).
Какие пускатели рекомендуются для управления взрывозащищенными двигателями IM2081?
Для управления и защиты двигателей должны применяться аппараты, соответствующие зоне и уровню взрывозащиты. Это могут быть: взрывозащищенные пусковые коробки (постативы) с ручным управлением типа Ex d, или комплектные станции управления с искробезопасными цепями (Ex i), размещенные вне взрывоопасной зоны. Частотные преобразователи, если они необходимы, должны иметь соответствующий уровень взрывозащиты для установки в зоне, либо выноситься за ее пределы, а к двигателю прокладывается кабель в дополнительной защите.
Как часто необходимо проводить замеры сопротивления изоляции обмоток?
Периодичность устанавливается местными инструкциями по эксплуатации, но обычно рекомендуется не реже одного раза в 6 месяцев. Замер производится мегаомметром на напряжение 1000 В для двигателей до 1000 В. Сопротивление изоляции обмоток статора относительно корпуса и между фазами при температуре, близкой к рабочей, должно быть не менее 1 МОм. Для новых или отремонтированных двигателей норма значительно выше (десятки МОм).
Что означает «температурный класс T4» в контексте выбора двигателя для конкретной среды?
Температурный класс (T1-T6) указывает максимальную температуру поверхности двигателя, которая не должна превысить температуру самовоспламенения конкретной горючей среды. Например, для бензина (температура воспламенения ~220-300°C) подходит класс T3 (200°C) и «холоднее» (T4, T5, T6). Для сероуглерода (100°C) требуется двигатель с классом T6 (85°C). Выбор двигателя с более низкой температурой (например, T4 вместо T3) повышает безопасность и расширяет область возможного применения.
Допускается ли самостоятельная замена подшипников в двигателе IM2081?
Нет, не допускается. Любая разборка взрывонепроницаемой оболочки (включая снятие подшипниковых щитов) нарушает сертификацию изделия. После неквалифицированного ремонта двигатель теряет статус взрывозащищенного. Замена подшипников, ремонт обмоток и сборка/разборка фланцевых соединений с контролем взрывонепроницаемых зазоров должны производиться в сертифицированных ремонтных центрах, которые по окончании работ выдают соответствующее заключение.
Заключение
Взрывозащищенные электродвигатели с монтажным исполнением IM2081 являются специализированным, надежным и технически сложным продуктом, предназначенным для ответственных применений во взрывоопасных производствах. Их выбор требует тщательного анализа параметров сети, характеристик приводимого механизма и, что самое важное, — классификации зоны опасности и свойств взрывоопасных веществ. Правильный монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание в строгом соответствии с нормативной документацией и заводскими инструкциями являются обязательным условием для обеспечения долговечной и, главное, безопасной работы оборудования.