Электродвигатели БСДКМ

Электродвигатели БСДКМ: конструкция, параметры и область применения

Электродвигатели серии БСДКМ представляют собой взрывозащищенные асинхронные машины переменного тока с короткозамкнутым ротором, предназначенные для продолжительного режима работы (S1) в условиях потенциально взрывоопасных сред. Аббревиатура расшифровывается следующим образом: Б – взрывозащищенное исполнение, С – серия, Д – двигатель, К – с короткозамкнутым ротором, М – модернизированный. Данные двигатели разработаны для замены устаревших серий ВА, ВАО2, 2В и других, соответствуя современным требованиям по энергоэффективности, надежности и уровню взрывозащиты.

Уровни взрывозащиты и маркировка

Двигатели БСДКМ производятся с различными уровнями взрывозащиты, что определяет их применение в конкретных зонах опасных производственных объектов. Маркировка взрывозащиты наносится на шильд двигателя и включает в себя несколько ключевых элементов.

• 1Ex d IIC T4 Gb / Ex d IIC T4 Gb: Взрывонепроницаемая оболочка (уровень защиты «d»). Допускается применение в зонах класса 1 и 2 для газов, паров и туманов группы IIC (водород, ацетилен) с температурным классом T4 (максимальная температура поверхности не превышает 135°C). Уровень защиты Gb обеспечивает высокую степень безопасности, при которой оборудование остается защищенным даже при ожидаемых нечастых неисправностях.
• 1Ex de IIC T4 Gb / Ex de IIC T4 Gb: Комбинированный уровень защиты, сочетающий взрывонепроницаемую оболочку («d») и повышенную защиту от искрения («e») для частей, не размещенных во взрывонепроницаемой оболочке (например, клеммная коробка).
• 1Ex tD A21 IP66 T130°C / Ex tD A21 IP66 T130°C: Защита вида «tD» – защита оболочкой от проникновения горючей пыли. Предназначен для зоны 21 (A21). Степень защиты оболочки IP66 (полная защита от пыли и от сильных струй воды). Максимальная температура поверхности 130°C.

Конструктивные особенности

Конструкция двигателей БСДКМ оптимизирована для работы во взрывоопасных средах и тяжелых условиях эксплуатации.

• Корпус и станина: Выполняются из высококачественного чугуна, обеспечивающего механическую прочность, виброустойчивость и эффективный отвод тепла. Фланцы и лапы представляют собой единую отливку со станиной, что повышает жесткость конструкции.
• Взрывонепроницаемая оболочка: В исполнениях «Ex d» все детали, способные вызвать воспламенение (обмотка статора, ротор), заключены в прочную оболочку, выдерживающую давление взрыва внутри нее без разрушения и передачи пламени во внешнюю среду. Разъемные соединения (например, между станиной и подшипниковыми щитами, крышка клеммной коробки) выполняются по лабиринтному принципу (фланцевое соединение с заданным зазором и длиной пути для продуктов взрыва – «охлаждающий пояс»).
• Ротор: Короткозамкнутый, беличья клетка изготавливается методом литья под давлением из алюминиевого сплава или, для двигателей большей мощности и повышенной надежности, из меди. Вал выполнен из стали, подвергнутой термообработке.
• Подшипниковые узлы: Используются смазываемые на весь срок службы подшипники качения (шариковые или роликовые) закрытого типа, что минимизирует обслуживание. На валу устанавливаются маслоотражательные кольца и лабиринтные уплотнения для защиты внутренней полости двигателя.
• Клеммная коробка: Имеет увеличенный объем для удобства монтажа кабелей. Выполняется во взрывонепроницаемом исполнении («d») или с повышенной защитой от искрения («e»). Ввод кабеля осуществляется через сальниковые вводы или взрывозащищенные муфты. Клеммные колодки обеспечивают надежное соединение.
• Система охлаждения: Двигатели выполняются с наружным обдувом (исполнение IC411 по ГОСТ/МЭК). Вентилятор, расположенный на валу двигателя, закрыт защитным кожухом особой формы. Кожух и ребра станины обеспечивают эффективный теплоотвод. Материал кожуха вентилятора – металл, стойкий к механическим воздействиям и искробезопасный.

Основные технические параметры и габаритно-присоединительные размеры

Серия БСДКМ охватывает широкий диапазон мощностей и частот вращения. Основные параметры сведены в таблицу.

Таблица 1. Основные технические характеристики двигателей БСДКМ

Мощность, кВт	Синхронная частота вращения, об/мин	КПД, %, не менее	cos φ	Пусковой ток / Номинальный ток (Iп/Iн)	Масса, кг (примерно)
0.55	3000	75.0	0.83	6.0	25
1.1	3000	78.0	0.85	6.5	30
3.0	1500	84.0	0.86	7.0	65
5.5	1500	86.0	0.87	7.2	95
11.0	1500	88.5	0.88	7.5	155
18.5	1500	90.0	0.89	7.5	220
30.0	1500	91.5	0.89	7.5	320
45.0	1500	92.5	0.90	7.5	450
75.0	1500	93.5	0.90	7.5	720

Габаритно-присоединительные размеры соответствуют международным стандартам (IEC). Двигатели выпускаются в основных установочных исполнениях:

• IM 1081: На лапах с цилиндрическим концом вала.
• IM 2081: На лапах с фланцем на станине (комбинированное).
• IM 3081: С фланцем на подшипниковом щите.

Область применения и условия эксплуатации

Двигатели БСДКМ находят применение во всех отраслях промышленности, связанных с наличием взрывоопасных сред.

• Нефтегазовая промышленность: Привод насосов, компрессоров, вентиляторов, мешалок на буровых установках, нефтеперерабатывающих заводах, компрессорных станциях, в хранилищах.
• Химическая и нефтехимическая промышленность: Привод технологического оборудования в цехах, где присутствуют пары легковоспламеняющихся жидкостей, газы и горючая пыль.
• Угольная промышленность: Привод конвейеров, вентиляторов главного проветривания, насосов на поверхностных комплексах, где возможно образование взрывоопасной угольной пыли и метана.
• Производство и транспортировка взрывчатых веществ, лакокрасочное производство, мукомольные и комбикормовые заводы.

Условия эксплуатации: Высота над уровнем моря до 1000 м. Температура окружающей среды от -40°C до +40°C (для исполнения У1, ХЛ1). Относительная влажность воздуха до 100% при +25°C. Допускается работа в условиях воздействия морского тумана, плесневых грибов, солнечной радиации (при соответствующих дополнительных обозначениях).

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Монтаж двигателей должен производиться в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) и инструкцией завода-изготовителя. Особое внимание уделяется:

• Защите взрывонепроницаемой оболочки: Запрещается сверление, удары, способные нарушить целостность фланцевых соединений и зазоры.
• Подключению кабелей: Кабельные вводы должны соответствовать уровню взрывозащиты двигателя. Используются сальниковые вводы с уплотнительными кольцами или барьерно-искробезопасные муфты. Сечение и марка кабеля должны соответствовать номинальному току двигателя.
• Заземлению: На корпусе двигателя имеется не менее двух заземляющих болтов (знак ⏚). Надежное защитное заземление корпуса обязательно.
• Выравниванию: При соединении с нагрузкой через муфту необходима точная центровка для предотвращения вибраций и перегрузки подшипников.

Техническое обслуживание включает регулярный внешний осмотр, контроль вибрации, температуры подшипниковых узлов и корпуса, проверку состояния клеммных соединений и заземления. Вскрытие взрывонепроницаемой оболочки (для ремонта обмоток) разрешается только в специально оборудованных мастерских, с последующей проверкой взрывозащитных параметров и опрессовкой оболочки.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Соответствие современным стандартам взрывозащиты (ГОСТ Р МЭК 60079-0, ТР ТС 012/2011).
• Повышенный КПД по сравнению с сериями ВАО2, 2В, что снижает энергопотребление.
• Унификация габаритных и присоединительных размеров по IEC, что упрощает модернизацию оборудования.
• Надежная конструкция взрывонепроницаемой оболочки и подшипниковых узлов.
• Широкий диапазон климатических исполнений.

Недостатки / Особенности:

• Большая масса и габариты по сравнению с общепромышленными двигателями той же мощности из-за массивной оболочки.
• Высокая стоимость, обусловленная сложностью конструкции и сертификационными испытаниями.
• Ограничения по ремонту: капитальный ремонт с перемоткой возможен только в организациях, имеющих лицензию на ремонт взрывозащищенного оборудования и необходимый стендовый контроль.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается маркировка 1Ex от Ex на шильде двигателя БСДКМ?

Маркировка «1Ex» указывает на оборудование, имеющее собственный уровень взрывозащиты. Маркировка «Ex» обозначает оборудование, которое является составной частью взрывозащищенной системы. Для двигателя как самостоятельного устройства используется «1Ex». Это различие носит в основном документальный характер, технические параметры взрывозащиты при этом идентичны.

Можно ли использовать двигатель БСДКМ с частотным преобразователем (ЧП)?

Да, но с существенными оговорками. Необходимо:

• Убедиться, что двигатель имеет изоляцию обмоток, рассчитанную на работу с ЧП (обычно класс F или H с запасом).
• Установить на двигатель подшипники с изолирующим покрытием или использовать внешнее заземляющее устройство (токосъемное кольцо) для отвода токов выравнивания потенциалов (подшипниковых токов), которые при работе от ЧП могут вызвать электрической эрозии дорожек подшипников.
• ЧП должен иметь соответствующую взрывозащиту для установки в зоне (например, «Ex d» или «Ex p»), либо быть установлен за пределами взрывоопасной зоны. Соединительный кабель между ЧП и двигателем также требует специального внимания.

Рекомендуется использовать двигатели, специально обозначенные производителем как пригодные для регулируемого привода.

Как правильно выбрать температурный класс (T4, T3 и т.д.) двигателя для конкретной среды?

Температурный класс двигателя (максимальная температура поверхности) должен быть ниже температуры самовоспламенения окружающей взрывоопасной смеси. Для группы IIC (наиболее «строгая» по газам) стандартно применяется класс T4 (135°C). Если в среде присутствуют вещества с температурой самовоспламенения ниже 135°C (например, сероуглерод), требуется двигатель с классом T5 (100°C) или T6 (85°C), что оговаривается специально и, как правило, приводит к индивидуальному изготовлению.

Что делать, если поврежден кожух вентилятора или фланец взрывонепроницаемой оболочки?

Любые механические повреждения, затрагивающие взрывозащитные характеристики оболочки (вмятины, сколы, трещины на фланцах, повреждение лабиринтных зазоров), запрещают дальнейшую эксплуатацию двигателя во взрывоопасной зоне. Двигатель должен быть отключен и отправлен в специализированную ремонтную организацию для оценки возможности восстановления взрывозащиты и проведения необходимых испытаний. Самостоятельный ремонт недопустим.

Какой межповерочный интервал у двигателей БСДКМ и требуется ли периодическая проверка?

Как электрооборудование, работающее во взрывоопасных средах, двигатели БСДКМ подлежат периодической проверке состояния взрывозащиты. Сроки и объем проверок регламентируются технической документацией завода-изготовителя и «Правилами безопасности во взрывоопасных зонах». Как правило, визуальный осмотр и проверка затяжки болтовых соединений проводятся ежесменно или еженедельно силами персонала предприятия. Полная проверка с измерением зазоров, сопротивления изоляции и т.д. проводится специализированной организацией с составлением протокола. Типовой межповерочный интервал – 1 раз в 3-4 года, но может быть сокращен в зависимости от тяжести условий эксплуатации.