Mio-tech-service.ru

Автомобильный журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Двигатель взг что это

Справочник

Для предотвращения пожара и взрыва от тепловых источников электрического происхождения электрооборудование, включая электрические машины, эксплуатируемые в пожаро- и взрывоопасных зонах, должно иметь конструкцию, исключающую возникновение пожаров и взрывов

Взрывозащищенное электрооборудование подразделяют по уровням и видам взрывозащиты.

В соответствии с ГОСТ Р 51330 знаки видов взрывозащиты регламентированы:

Структура обозначения взрывозащищенности электрических машин:

  • Знак уровня взрывозащиты — степень защищенности электрического устройства от взрыва ( 0(или без обозначения), 1, 2 ).
  • Знак соответствия стандартам — соответствие монтируемого прибора международному стандарту.
  • Знак вида взрывозащиты — к какому виду защиты относится оборудование (i, o, n, q, d, s, e, и др.). Для категории i обязательно указывается подвид (ia, ib, ic).
  • Знак подгруппы — категория смеси (I , II , IIA , IIB , IIC )
  • Знак температурного класса — класс принадлежности по температуре (Т1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6).
  • может быть дополнительно — ставится одна из литер – Х или U. Они обозначают, соответственно, создание специальных условий или применения Ех-компонента.

Знак подгруппы
(категория смеси)

Таблица Уровни взрывозащиты электрооборудования

Электрооборудование повышенной надежности против взрыва, когда взрывозащита обеспечивается только при нормальном режиме работы

Взрывобезопасное электрооборудование, в котором защита обеспечивается как при нормальном режиме работы, так и при повреждениях, определяемых условиями эксплуатации, кроме повреждений средств взрывозащиты

Особовзрывобезопасное электрооборудование, отличающееся от взры- вобезопасного наличием дополнительных средств взрывозащиты

Маркировка рудничного оборудования : обозначение соответствующего уровня взрывозащиты электрооборудования для взрывоопасных газовых сред РО, РВ, РП

Знак соответствия стандартам

Ex-изделия — это изделия, которое полностью или частично применяется для использования электрической энергии и включающие один или более видов взрывозащиты для условий потенциально взрывоопасной газовой среды. К таковым, наряду с другими, относятся устройства для выработки, передачи, распределения, хранения, измерения, регулирования, преобразования и потребления электрической энергии, устройства электросвязи, а также изделия, применяемые во взрывоопасных зонах, которые могут служить источником воспламенения.
Ex-компоненты — части Ex-изделия, которые отдельно во взрывоопасной среде не используют; при встраивании в Ех-оборудование Ex-компонентов в обязательном порядке требуется подтверждение соответствия их взрывозащитных свойств требованиям нормативных документов.
Ех-системы — агрегаты из соединенных между собой Ех-изделий, в которых соединение должно быть выполнено в соответствии с описательным документом системы, с тем, чтобы оно отвечало требованиям взрывозащиты.

Тип взрывозащиты

d — взрывонепроницаемая оболочка;
e — повышенная безопасность;
p — заполнение или продувка;
i — искробезопасная электрическая цепь;
o — масляное заполнение оболочки;
q — кварцевое заполнение оболочки;
m — герметизация компаундом;
n — отсутствие искрообразования;
s — специальная защита;
h — герметическая изоляция.

Вид взрывозащиты

Основное применение

Стандарт

Защита вида

е

Клеммные и соединительные коробки, светильники, посты управления, распределительные устройства

ГОСТ Р 51330.8-99

d

Коммутирующие приборы, светильники, посты управления, распределительные устройства, пускатели электродвигателей, нагревательные элементы

ГОСТ Р 51330.1-99

Заполнение или продувка

p

Сильноточные распредшкафы, анализаторные приборы, двигатели

ГОСТ Р 51330.3-99

Искробезопасная электрическая цепь

i

Измерительная и регулирующая техника, техника сзязи, датчики, приводы

ГОСТ Р 51330.10-99

Уровни взрывозащиты Exi— электрооборудования

Масляное заполнение оболочки

o

Трансформаторы, пусковые сопротивления

ГОСТ Р 51330.7-99

Кварцевое заполнение оболочки

q

ГОСТ Р 51330.6-99

m

Коммутирующие приборы малой мощности, индикаторы, датчики

ГОСТ Р 51330.17-99

n

Зона 2
Этот вид взрывозащиты включает упрощенные варианты различных методов взрывозащиты

Все устройства для зоны 2, кроме коммутирующих устройств

ГОСТ Р 51330.17-99

s

Этот вид взрывозащиты включает специальные методы взрывозащиты

ГОСТ Р 51330.17-99

h

ГОСТ Р 51330.17-99

  • локализация, или сдерживание взрыва — предотвращение распространения взрыва за пределы оболочки;
  • изоляция, или герметизация – заливка компаундом, лаком, поддержание высокого давления внутри оболочки продувкой оборудования сжатым воздухом или инертным газом;
  • заполнение оболочки кварцевым песком, погружение оборудования в масло, применяемое, например, для обмоток трансформаторов;
  • предотвращение, или ограничение электрической и тепловой выделяемой энергии — применение в методе защиты «искробезопасной электрической цепи».

Знак подгруппы — категория смеси

группа I — рудничное оборудование для работы в шахтах и рудниках;
группа II — для внутренней и наружной установки (кроме рудничного); делится на подгруппы IIА, IIB и IIC, соответствующие категориям взрывоопасных смесей

Промышленные газы и пары

Промышленные газы и пары

Промышленные газы и пары

Промышленные газы и пары

БЭМЗ- безопасный экспериментальный максимальный зазор – максимальный зазор между Фланцами, через который не проходит передача взрыва из оболочки в окружающую среду при любой концентрации смеси в воздухе.

Категория взрывоопасности смеси

Требуемый уровень взрывозащиты

I (рудничный метан)

II (все газы)

Повышенная надежность против взрыва

Исполнение электродвигателей по взрывозащите

Категория взрывоопасной смеси

Типичный представитель горючего вещества

Только угольные шахты

Наземные промышленные предприятия

Наземные промышленные предприятия

Наземные промышленные предприятия

Россия, Европа

Энергия поджига атмосферы(мкдж)

Возрастание опасности

Типичный представитель

Пример маркировки электродвигателей по ГОСТ Р для Категории смеси II по пыли:

DIP A21 TA200° (TAT3)

Символ, обозначающий, что
электрооборудование предназначено
для применения в зонах, опасных
по воспламенению горючей пыли

А – максимально допустимый слой горючей пыли
на поверхности электрооборудования 5мм
В – максимально допустимый слой горючей
пыли на поверхности электрооборудования 12,5мм

Максимальная температура поверхности
и/или
температурный класс

Температура воспламенения газа

Взрывоопасные смеси паров и газов с воздухом в зависимости от температуры воспламенения разделяют на группы. Температура самовоспламенения — это самая низкая температура горючей смеси, при которой происходит резкое увеличение скорости реакций, заканчивающееся возникновением пламенного горения.

  • Т1 – водород, водяной газ, светильный газ, водород 75% + азот 25%»;
  • Т2 – ацетилен, метилдихлорсилан;
  • Т3 – трихлорсилан;
  • Т4 – не применяется;
  • Т5 – сероуглерод;
  • Т6 – не применяется.

Примеры маркировки взрывозащищенного электрооборудования

Маркировка по взрывозащите

Взрывозащищенные электродвигатели

Маркировка взрывозащиты электродвигателей для различных марок:

-двигатели АВ200, 225 — 1ExdIIBT4, 2ExdIICT4
-двигатели АИМ — IExdIIBT4, 2ExdIICT5
-двигатели АИМЛ — 1ExdIIBT4
-двигатели АИММ — lExdIIBTS, 2ExdIICT5;
-двигатели АИМР — ExdIIBT4
-двигатели АИМУ — 1ExdIIBT4
-двигатели 4ВР — 1ExdellBT4
-двигатели ВА — 1ExdIIBT4, 2ExdIICT4
-двигатели ВА100, 132, 160, 180 — 1ExdIIBT5
-двигатели ВА200, BRA200, 220 — 1ExdIICT4
-двигатели ВАБ100, 132, 160, 180 — 1ExdIIBT5 X
-двигатели ВАР132, 160 — РВ 3В
-двигатели ВАО2-450, ВАО2-560, ВАО2-630 — 1ExdIIBT4 или PB-4B;
-двигатели ВАО2У — PBExdI
-двигатели ВАО7-450, ВАО7-560, ВАО7-630 — 1ExdIIBT4; PB-4B; PBExdI

Взрывозащищенные электродвигатели серий 4ВР, АИМ, АИМЛ, ВА, АВ, 3В, ВАО2, 1ВАО предназначены для привода механизмов внутренних и наружных установок в газовой, нефтедобывающей, химической и других смежных отраслях промышленности (кроме рудничных производств), где могут образовываться взрывоопасные газо и паро — воздушные смеси, отнесенные к категорям IIA и IIB и группам воспламеняемости T1, T2, T3, T4.

Электродвигатели асинхронные взрывозащищенные с коротко замкнутым ротором серий АИМ, ВА предназначены для работы во взрывоопасных средах химической, нефтеперерабатывающей, газовой и других областей промышленности с уровнем защиты 1ExdIIBT4, 2ExdIICT4.

Электродвигатели асинхронные взрывозащищенные серий 2В, 2ВР 250, 280 предназначены для приводов стационарных машин и механизмов угольной, химической, газовой, нефтяной и других отраслей промышленности.
Электродвигатели 2В 250, 280 предназначены для работы в помещениях и наружных установок, в которых возможно образование взрывоопасных газопаровоздушных смесей, отнесенных к подгруппе IIВ и температурным классам T1, T2, T3, T4 согласно классификации ГОСТ 12.2.020-76.

Электродвигатели 2ВР 250, 280 предназначены для работы во всех отраслях промышленности, в том числе в шахтах, опасных по газу (метан) и угольной пыли.

Электродвигатели трехфазные асинхронные взрывозащищенные с короткозамкнутым ротором типов 3В и 3ВР предназначены для привода различных машин и механизмов во взрывоопасных производствах угольной, сланцевой нефтеперерабатывающей, газовой и других отраслях промышленности.

Электродвигатели асинхронные серии ВРП короткозамкнутые трехфазные взрывобезопасные предназначены для привода стационарных и передвижных забойных машин и других механизмов, применяемых в угольных и сланцевых шахтах, помещениях и наружных установках, опасных по газу (метану) и угольной пыли.

Электродвигатели трехфазные асинхронные взрывозащищенные с короткозамкнутым ротором типов ВАО2-280, ВАО2-315, ВАО2-355 предназначены для привода стационарных машин и механизмов в шахтах опасных по газу и пыли, а также во взрывоопасных помещениях всех классов и наружных установок, где могут образовываться взрывоопасные смеси газов, паров или пыли с воздухом отнесенные по взрывоопасности к категории IIA,IIB и группам воспламеняемости Т1,Т2,Т3,Т4.

Расшифровываем маркировку взрывозащиты взрывозащищенных электродвигателей

Например, взрывозащищенность электродвигателя I ExdIIAT3 означает:
1 — уровень взрывозащищенности;
Ех — взрывозащищенность соответствует действующим стандартам по взрывозащите; вид защиты
d — «взрывонепроницаемая оболочка»;
IIA — категория взрывоопасной смеси газов и паров с воздухом (промышленные газы и пары, БЭМЗ не более 0,9 мм);
ТЗ — группа взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом при температуре воспламенения, на которую рассчитана взрывозащищенность машины (от 200 до 300 «С).

Маркировка взрывозащищенного двигателя – источник важной информации о его исполнении и возможности применения:

Читать еще:  Что такое объем двигателя ссангйонг

для приводов исполнительных механизмов в химической, газовой, нефтедобывающей и смежных отраслях промышленности, где могут образовываться взрывоопасные смеси газов и паров с воздухом — маркировка взрывозащиты пример 1ExdIIBT4 (химическое исполнение);

1ExdIIBT4

1 — уровень взрывозащиты — Взрывобезопасное электрооборудование, в котором защита обеспечивается как при нормальном режиме работы, так и при повреждениях, определяемых условиями эксплуатации, кроме повреждений средств взрывозащиты

Ex — знак взрывозащищенного электрооборудования, изготовленного в соответствии со стандартом

d — вид взрывозащиты — взрывонепроницаемая оболочка

IIB — категория взрывоопасной смеси промышленные газы и пары -электродвигатели, предназначенные для применения во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок (категория смеси — II по газу

T4 — температурный класс температура воспламенения от 135 градусов Цельсия

Взрывозащищенное электрооборудование Exd может содержать нормально искрящие компоненты и зажигательные устройства, а также может содержать взрывоопасные смеси. Внутренняя конструкция такова, что оборудование может выдержать внутренний взрыв газовоздушной смеси и не распространять при этом достаточное количество энергии для внешнего взрыва. Места соединений, крышки и отверстия конструируются с огнестойкими свойствами проходов (щелей и пазов), которые необходимо периодически проверять и постоянно поддерживать в нужном состоянии, чтобы сохранить целостность данной формы защиты.

для привода стационарных и передвижных забойных машин, ленточных конвейеров и другого горно-шахтного оборудования — маркировка взрывозащиты пример PBExdI (рудничное исполнение).

Плазменный мотор

N + 1 поговорил с разработчиком «Изделия 30» для истребителя Су-57

Российские воздушно-космические силы в 2018 году приняли в опытно-боевую эксплуатацию перспективные истребители Су-57 пятого поколения, а до конца 2019 года планируется принять эти самолеты на вооружение. На первом этапе эти машины будут поступать в войска с «упрощенными» силовыми установками АЛ-41Ф1, похожими на те, что устанавливаются на истребители Су-35С четвертого поколения. С середины 2020-х годов Су-57 получат двигатели уже пятого поколения, больше известные сегодня под обозначением «Изделие 30». Чтобы разобраться в поколениях реактивных двигателей боевых самолетов, особенностях разработки новых силовых установок и перспективах двигателестроения, мы обратились за помощью к генеральному конструктору ОКБ имени А. Люльки и разработчику двигателя пятого поколения для Су-57 Евгению Марчукову.

Предварительная проработка проекта истребителя пятого поколения Су-57 велась с начала 2000-х годов. В 2005 году начался этап проектирования нового российского боевого самолета. Летные испытания проводятся с 2010 года. В целом, информация по проекту перспективного истребителя засекречена. Известно только, что новые самолеты смогут нести во внутренних отсеках вооружения ракеты и бомбы общей массой до 4,2 тонны. Кроме того, истребители будут оснащены восемью внешними точками подвески для авиационного вооружения.

Су-57 будет принят на вооружение в два этапа. На первом этапе в войска начнут поступать боевые самолеты с двигателями АЛ-41Ф1 («изделие 117») — похожие двигатели устанавливаются сегодня на истребители Су-35С. На втором этапе Су-57 получат двигатели уже пятого поколения, сегодня обозначаемые как «изделие 30».

Поколения и контуры

В реактивной авиации условно выделяют пять поколений турбореактивных двигателей. «Родовые» ветки этих силовых установок разделены на боевые и гражданские, и к ним предъявляются совершенно разные требования.

Например, гражданские двигатели должны иметь высокий ресурс и относительно небольшой расход топлива, а их техническое обслуживание не должно быть дорогостоящим, иначе они будут экономически невыгодными в эксплуатации. Значительная часть этих требований для военных авиационных двигателей может быть в той или иной степени принесена в жертву высоким характеристикам — большой скорости полета или наименьшему времени выхода на режим максимальной тяги.

Современные авиационные двигатели состоят из двух частей. Одна из них — внутренний контур, состоящий из газогенератора и сопловой части. В состав газогенератора входят компрессор высокого давления, камера сгорания и турбина высокого давления.

В полете воздух затягивается и немного сжимается вентилятором — самым большим и самым первым винтом по ходу полета. Затем часть этого воздуха поступает в компрессор и сжимается еще сильнее, после чего попадает в камеру сгорания, где смешивается с топливом. После сгорания топливной смеси газы из камеры сгорания попадают на турбину высокого давления и вращают ее, а та, в свою очередь, приводит в движение компрессор.

Схема турбовентиляторного двигателя Volvo RM12

Вторая часть военного авиационного двигателя — внешний контур — представляет собой компрессор низкого давления, направляющий аппарат и воздуховод (во многих гражданских двигателях компрессор низкого давления в состав внешнего контура не входит). Во время полета часть немного сжатого вентилятором и компрессором воздуха, не попавшая во внутренний контур, попадает в направляющий аппарат, где тормозится. Из-за торможения давление в воздушном потоке повышается. После этого сжатый воздух поступает в воздуховод, а затем — в сопло и формирует остаток тяги.

В современных турбовентиляторных двигателях гражданских самолетов основная часть тяги — до 80 процентов — формируется вентилятором. В двигателях истребителей бóльшая часть проходящего через двигатель воздушного потока проходит через внутренний контур. Это позволяет несколько повысить «отзывчивость» двигателя на управление и уменьшить его поперечные размеры, благодаря чему силовая установка способна обеспечивать сверхзвуковую скорость полета.

Совокупность удельных параметров

«Разница между двигателями разных поколений проявляется, прежде всего, в их удельных параметрах. Основных параметров несколько: это удельный вес, удельная тяга и удельный расход топлива на килограмм тяги в час. Смена поколений происходит при одновременном улучшении всех этих характеристик. „Изделие 30“ в этом плане можно даже отнести к поколению „5+“, так как этот двигатель создан с учетом отечественного и зарубежного опыта в разработке и эксплуатации двигателей пятого поколения. В СССР, а затем в России таким двигателем было „Изделие 20“. Его планировали установить на разрабатывавшийся корпорацией „МиГ“ истребитель Миг-1.44 МФИ. Затем появилось „Изделие 30“», — рассказал N + 1 Марчуков.

В двигателе второго этапа для Су-57 разработчики применили ряд новых конструкторских подходов и технологий, благодаря чему «Изделие 30» по удельному расходу топлива примерно соответствует двухконтурному двигателю АЛ-31Ф (670 граммов на килограмм-силы в час в крейсерском режиме), однако превосходит его по показателю удельной тяги. АЛ-31Ф и его варианты являются одними из самых экономичных двигателей для боевых самолетов в мире; такие двигатели ставятся на истребители Су-27, Су-30 и Су-34, а также на китайский истребитель пятого поколения J-20.

Удельный расход топлива в значительной степени влияет на боевые возможности самолета. При равной боевой нагрузке низкий расход дает больший боевой радиус (расстояние, которое самолет может пролететь от точки старта до цели и обратно, включая время, необходимое на выполнение боевой задачи) или бóльшую боевую нагрузку при сохранении боевого радиуса. При сохранении же неизменными радиуса и боевой нагрузки самолету потребуется взять на борт меньше топлива, что сделает массу летательного аппарата меньше и заметно повысит его летные характеристики.

Например, во время Корейской войны 1950-1953 годов в затяжных воздушных боях американские истребители F-86 Sabre и советские МиГ-15 становились более верткими и быстрыми по мере расходования топлива, и с каждой минутой бой становился все более динамичным.

«Удельный расход топлива оппонирует с удельной тягой. Самый лучший расход топлива получается на гражданских двухконтурных двигателях, но у них меньше всего удельная тяга за счет высокой степени двухконтурности. У одноконтурных двигателей — наоборот, удельная тяга высока, но и расход высокий. За счет применения новых конструкций и технологий в «Изделии 30» удельный расход остался на прежнем уровне, но удельная тяга увеличилась», — рассказал Марчуков.

«Изделие 30»

Двигатель поколения «4+» АЛ-41Ф1, пока что устанавливаемый на истребители Су-57, конструктивно похож на АЛ-31Ф и АЛ-41Ф1С, но имеет несколько серьезных отличий. В частности, силовая установка оснащена плазменной системой зажигания и управлением вектором тяги в вертикальной плоскости. По словам Марчукова, система плазменного зажигания встроена в сами топливные форсунки двигателя, благодаря чему зажигание плазменной дуги происходит одновременно с подачей керосина. Помимо прочего, такое техническое решение позволяет избегать факеления, выброса огненного столба из двигателя из-за переизбытка топлива в камере сгорания при запуске.

Если говорить в общем, то электронно-цифровая система позволяет еще больше упростить управление самолетом благодаря тому, что она полностью отвечает за регулирование впрыска топлива, подачу воздуха, зажигание и управление некоторыми другими параметрами работы силовой установки. Благодаря этому от летчика требуется только отдавать управляющие указания.

Двигатель пятого поколения «Изделие 30» будет отличаться от АЛ-41Ф1 повышенной топливной эффективностью и меньшей стоимостью жизненного цикла.

«По сравнению с двигателями четвертого поколения в пятом добавилась возможность крейсерского сверхзвукового движения — для этого двигатель должен обладать изменяемой степенью двухконтурности. Это требование добавило еще один удельный параметр — удельный расход топлива на крейсерском сверхзвуке. Также у двигателя должна быть значительно меньшая заметность в инфракрасном и радиоволновом диапазоне. Это достигается специальной конструкцией сопла и воздухозаборника. Серьезным аспектом нового двигателя является также снижение стоимости жизненного цикла машины — меньше расхода на обслуживание, больше межремонтный ресурс», — рассказал о новых силовых установках Марчуков.

Читать еще:  Электронный термометр двигателя своими руками

Сопла и лопатки

Для нового двигателя, который будет устанавливаться на истребители Су-57 с середины 2020-х годов, сегодня разрабатывается плоское сопло. Обычно такой аппарат представляет собой две подвижные пластины, установленные на S-образном канале на выходе реактивного двигателя. В частности, так сделано на американском истребителе F-22 Raptor пятого поколения.

Такое сопло, вместе с S-образным каналом скрывающее раскаленные лопатки турбины двигателя, позволяет снизить инфракрасную заметность боевого самолета для систем наблюдения, в том числе и инфракрасных поисково-следящих систем. Однако это же техническое решение вводит дополнительное сопротивление для истекающих газов, из-за чего характеристики двигателя ухудшаются в среднем на 2-3 процента.

Будет ли плоское сопло входить в состав двигательной установки с «Изделием 30» в основе, пока неизвестно. Сегодня этот двигатель испытывают с обычным соплом.

В 2013 году разработчики показали лопатки компрессора высокого давления для двигателя второго этапа, предназначенного к установке на Су-57. Они были изготовлены из алюминида титана — сплава титана и алюминия. В СМИ появлялась информация и о том, что этот же сплав может быть использован для изготовления лопаток турбины низкого давления «Изделия 30». Но позднее все эти работы были приостановлены. По словам Марчукова, алюминид титана не подходит для военного двигателя.

«Лопатки из алюминида титана используются в самых последних ступенях турбины низкого давления на гражданских самолетах, где температура газов относительно низка. Это дает значительную экономию по массе, так как в гражданских двигателях турбины многоступенчатые. В военном двигателе температура газов даже перед турбиной низкого давления значительно выше, и алюминид титана в этих условиях просто неприменим», — пояснил генеральный конструктор ОКБ имени А. Люльки.

История вопроса

Детонационное сгорание является потенциальным для двигателей аэрокосмических систем, предлагая высокую эффективность и низкую конструкционную сложность. Для сравнения, дефлаграцию обычно легче контролировать, и поэтому она доминирует как в экспериментальных, так и в реальных применениях на двигателях. Ранее исследования в области детонационных двигателей были ограничены из-за отсутствия необходимых инструментов, необходимых для проектирования и анализа таких систем. Тем не менее, применение детонационных двигателей для движения является очень перспективным, уже доказавшим свою компактность, обеспечивая при этом высокоэффективную генерацию тяги. Эта сверхзвуковая тяга может использоваться независимо как ракетный двигатель или как часть газотурбинной системы. Интерес к разработке технологии RDE возрос, и проблемы использования более термодинамически эффективного цикла стали более понятными.

Министерства обороны США в начале этого года объявило, что гиперзвуковой транспорт должен быть высшим приоритетом. Подталкивает Пентагон Россия, у которой есть «Авангард», оснащеный особым двигателем, и Китай также претендующий на мощную программу исследований гиперзвуковых ракет.

Этот тип двигателя характеризуется одной или несколькими детонационными волнами, содержащимися в кольцевой камере с открытым концом. Смесь топлива и окислителя подается в один конец камеры, и детонационная волна потребляет эти реагенты азимутально, вытесняя реагенты из открытого конца кольцевого пространства. В некоторых источниках этот тип двигателя также называют двигателем непрерывной детонационной волны (CDWE) или двигателем спиновой детонации.

Конструкция зигзагообразных аппаратов воздушного охлаждения отличается от АВГ, тем что секции оребренных биметаллических труб расположены под углом. Такое расположение снижает площадь фундаментного пятна, что делает аппарат компактнее.

Секции устанавливаются на металлоконструкции. Двигатели и рабочее колесо вентилятора – на отдельной раме ниже секций.

Охлаждение обеспечивается при помощи нагнетания воздуха вентиляторами, расположенными под секциями.

Схема АВЗ

Площадь поверхности теплообмена АВЗ

Схема 2АВЗ-Д

Площадь поверхности теплообмена 2АВЗ-Д

Дополнительное оборудование

Дополнительно в комплект поставки может входить:

  • камера рециркуляции теплого воздуха для зимнего режима работы
  • жалюзи с приводом (ручной, электрический, пневматический)
  • увлажнитель воздуха
  • система подогрева воздуха
  • дистанционный блок управления

Приложения сегодня и завтра

Наиболее заинтересованы в высоковольтных двигателях отрасли промышленности, связанные с прибрежными платформами, где существует тенденция замены газотурбинного оборудования электрическим приводом, объясняет Ахлиндер. Специфические приложения включают приводы компрессоров платформ, так же как и генераторы для плавучих систем хранения и перегрузки продукции (FPSO), другие суда, используемые как прибрежные электростанции. Эти суда могли бы снабжать несколько окружающих прибрежных платформ электроэнергией через соответствующую систему передачи.

По большому счету, „технология высоковольтных двигателей подошла бы для любого приложения, в котором сегодня применяются стандартные синхронные машины“, – замечает он. В качестве примеров можно указать двигатели насосов, двигатели для очистки продуктов в целлюлозно-бумажной промышленности, двигатели компрессоров для отделения воздуха, вентиляторы, экструдеры и паровые/газовые турбогенераторы.

Конечно, высоковольтные двигатели не могут решить всех задач, но перспективы их более широго применения очевидны. Продолжаются новые разработки по повышению температурного порога обмотки статора. „Эта технология показала свою способность создавать новые решения, подобные решению „Troll А“ компании Statoil, в которой двигатели ОВН управляются приводами с регулируемой скоростью“, – заключает Ахлиндер.

Компания ABB поступила правильно и предусмотрительно, взяв на себя инициативу по продвижению и отстаиванию этой новой захватывающей технологии. Скорее всего, не за горами применение этой техники в Северной Америке и поступление предложений от других производителей.

Электродвигатели синхронные гистерезисные серии Г

Общие сведения

Двигатели синхронные гистерезисные серии Г (трехфазные и однофазные) предназначены для комплектации различных изделий в качестве встраиваемого привода механизмов со строго постоянной частотой вращения.
Двигатели изготовляются для внутригосударственных и экспортных поставок.

Структура условного обозначения

ГХХХ УХЛ4:
Г — гистерезисный;
Х — габарит двигателя (2, 3, 4, 5);
ХХ — порядковый номер разработки (04, 05, 07, 09, 11, 12, 13,
14, 15, 16);
УХЛ4 — климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ
15150-69 и ГОСТ 15543.1-89.

Условия эксплуатации

Высота над уровнем моря до 1000 м.
Температура окружающей среды от 0 до 45°С.
Относительная влажность воздуха до 80% при температуре (25±10)°С.
Требования техники безопасности по ГОСТ 12.2.007.1-75.
Двигатели также соответствуют требованиям «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».
Условия транспортирования двигателей в части воздействия механических факторов по группе Л ГОСТ 23216-78, в части воздействия климатических факторов по группе условий хранения 5 ГОСТ 15150-69.
Условия хранения двигателей по группе 1 ГОСТ 15150-69 при сроке хранения 0,5 года для внутригосударственных поставок и 1 год для экспортных поставок.
Двигатели отвечают требованиям ГОСТ 16264. 0-85, ГОСТ 16264.2-85

Нормативно-технический документ

ТУ 16-512.243-76.
Двигатели, поставляемые на экспорт, дополнительно отвечают требованиям РД 16 01.007-88. A ГОСТ 16264.0-85,ГОСТ 16264.2-85,ТУ 6.512.243-76, РД 16.01.007-88

Технические характеристики

Основные технические данные двигателей приведены в таблице.

Число фаз питающей сети

Номинальная мощность на валу, Вт

Номинальное напряжение, В

Частота вращения, мин -1

Номинальный вращающий момент, сН·м

Потребляемая мощность, Вт, не более:

при номинальном моменте

в режиме холостого хода

Потребляемый ток при номинальном моменте, А, не более

Начальный пусковой ток, А, не более



Емкость конденсатора, мкФ

Напряжение на конденсаторе, В

Масса двигателя, кг, не более

Наименование параметраЗначение параметра двигателей типов
Г205Г216Г304Г313Г314Г316Г411Г412Г413Г415Г504Г507Г509Г511
1313131
1,60,8127843020161260454030
220127220
30001500300015003000150030001500300015003000150030001500
0,510,533,924,512,552,559,7412,755,17,6519,629,412,7519,1
191640323428,67057605012010510090
282428264035403960556060
0,090,150,260,180,170,160,50,420,41,161,10,70,6
0,120,150,30,20,210,20,60,480,550,51,351,20,9
8,453021,923,5144335,126,730,85042,94033,3
0,960,840,4050,4650,910,810,360,350,680,560,2720,250,650,68
252,5254109
170250250300300390300
0,3211,93,7

Схемы включения и обозначение выходных концов синхронных гистерезисных электродвигателей типов Г314, Г316, Г413, Г415, Г509 и Г511:
а — правое вращение;
б — левое вращение

Схемы включения и обозначение выходных концов синхронных гистерезисных электродвигателей типа Г216:
а — правое вращение;
б — левое вращение

Схемы включения и обозначение выходных концов синхронных гистерезисных электродвигателей типа Г205:
а — правое вращение;
б — левое вращение

Схемы включения и обозначение выходных концов синхронных гистерезисных электродвигателей типов Г304, Г313, Г411, Г412, Г504, Г507:
а — правое вращение;
б — левое вращение
Двигатели в течение 5 с при номинальном напряжении выдерживают без повреждений режим короткого замыкания.
Сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса составляет не менее:
100 МОм — в практически холодном состоянии;
10 МОм — при установившейся рабочей температуре.
Изоляция обмоток двигателей относительно корпуса в течение 1 мин выдерживает без повреждений в нормальных климатических условиях и после испытания на нагревание практически синусоидальное напряжение (действующее значение) 1500 В частотой 50 Гц.
Испытание на электрическую прочность изоляции потребителем допускается не более трех раз напряжением, составляющим 80% указанного.
Среднее квадратичное значение виброскорости 1,8 мм/с.
Средний уровень звука на расстоянии 1 м от наружного контура 53 дБА.
Класс нагревостойкости Е по ГОСТ 8865-87.
Превышение температуры обмоток или отдельных частей двигателей над верхним значением температуры окружающей среды не должно быть более 75, а для двигателей Г205 УХЛ4 — 95°С.
Установленная безотказная наработка — 500 ч.
Срок службы — не менее 3 лет.
Гарантийный срок — 3 года со дня ввода двигателя в эксплуатацию при наработке, не превышающей 1000 ч, но не более 4 лет со дня его выпуска.
Для двигателей, предназначенных на экспорт, гарантийный срок эксплуатации по ГОСТ 16264.0-85.

Электродвигатель представляет собой синхронную машину, на статоре которой расположена трехфазная или однофазная обмотка. При подключении обмотки к сети в воздушном зазоре машины возникает вращающееся магнитное поле, которое перемагничивает активную часть неподвижного ротора. Вследствие явления магнитного запаздывания (гистерезиса) возникает электромагнитный момент, который увлекает ротор в сторону вращения поля.
В тонкостенный стальной кожух завальцованы два стальных щита, между которыми установлен статор. Статор представляет собой пакет, набранный из листов электротехнической стали. Статор составной, имеет закрытые пазы, в которые уложена обмотка. Выводные концы обмотки припаяны к контактным клеммам.
Ротор представляет собой вал с напрессованной на него немагнитной втулкой, на которую набран пакет из колец магнитотвердого сплава. Ротор динамически сбалансирован с помощью напрессованных на вал двух балансировочных колец; вращается в подшипниках.
Двигатель с двух сторон закрыт фланцами с кольцевыми лабиринтовыми канавками, заполненными смазочным материалом.
Габаритные, установочные и присоединительные размеры двигателя представлены на рис. 5.

Габарит двигателяРазмеры, мм
b 1b 30d 1d 5d 20d 22d 24d 25d 30h 5l 1l 5l 20l 21l 30l 37r
21,553,5 mах4М4 ? 0,5643,558,5 mах5549,5 mах4,715536 mах79,5 mах22,516
370,5 mах5М4 ? 0,5854,577,5 mах7265,5 mах5,7177,5 mах111,5 mах24,520
4282,5 mах6М5 ? 0,510293,5 mах8880,5 mах6,92067,5 mах138,5 mах2825
597,5 mах7М5 ? 0,51205,6110,5 mах10395,5 mах7,92348,5 mах172,5 mах32,529

В комплект поставки входят: двигатель, паспорт (на каждый двигатель), инструкция по эксплуатации (1 экз. на упаковку при поставке первой партии двигателей потребителю), ведомость упаковки и сертификат качества (для экспортируемых двигателей).

Двигатель ПД-35: большая тяга к небу

Приблизительная 3D-визуализация двигателя ПД-35

Разработка и сертификация Объединенной двигателестроительной корпорацией двигателя ПД-14 для самолета МС-21 стала основой для начала работ над более амбициозной программой – «Создание семейства двигателей большой тяги на базе газогенератора двигателя ПД-35». Новое семейство двигателей поднимет в небо перспективные широкофюзеляжные дальнемагистральные пассажирские самолеты (ШФМДС) и тяжелые транспортные самолеты. Диапазон тяги современных двигателей большой тяги составляет от 20 до 50 тс.

Двигатели большой тяги в настоящее время являются наиболее высокопараметричными и технологически сложными из всех типов тепловых двигателей – вследствие чрезвычайно высоких требований, предъявляемых к надежности, топливной эффективности, долговечности, экологическим и экономическим характеристикам. Поэтому первоначальным этапом в программе двигателей большой тяги является этап научно-исследовательских работ (НИР) по разработке комплекса критических технологий, которые в России пока отсутствуют. Этап НИР реализуется в проекте «Двигатель ПД-35», готовность разработанных технологий предстоит подтвердить на газогенераторе-демонстраторе и двигателе-демонстраторе технологий (ДДТ), который получил условное обозначение ПД-35, где число «35» обозначает класс тяги в тонна-силах.

Государственный контракт на НИР был заключен в декабре 2016 года. В ходе выполнения НИР определен конструктивный облик ДДТ, проведен комплекс расчетно-экспериментальных работ, подтвердивший достижимость заданных параметров и реализуемость проекта в целом, ведется разработка критических технологий, перечень которых сформирован совместно с ведущим отраслевым институтом ЦИАМ. В 2021 году работы по технологиям подошли к значимому рубежу: изготовлены первые узлы «сердца» демонстрационного двигателя – газогенератора. Осенью планируется приступить к их испытаниям.

После завершения разработки критических технологий и их успешной демонстрации при испытаниях ДДТ следующими этапами программы создания двигателей большой тяги станут проекты по разработке «деловых» двигателей в требуемых классах тяги для применения на востребованных рынком пассажирских и транспортных широкофюзеляжных самолетах.

Ожидается, что «деловые» двигатели большой тяги, созданные на базе газогенератора и технологий, разработанных в «Проекте ПД-35», смогут найти применение на перспективном российско-китайском широкофюзеляжном дальнемагистральном самолете CR929 , возможными объектами применения являются перспективные военно-транспортные самолеты.

Рассматривается также применение двигателей большой тяги на двухдвигательной модификации российского широкофюзеляжного лайнера Ил‑96-400М . Напомним, что в настоящее время на Ил-96-400М устанавливаются четыре двигателя ПС‑90А1. Однако четырехдвигательные ШФДМС объективно проигрывают своим двухдвигательным конкурентам по технико-экономическим характеристикам. Замена четырех двигателей ПС‑90А1 на два двигателя большой тяги из семейства ПД-35 сможет повысить конкурентоспособность модернизированного самолета Ил‑96 и придать новый импульс развитию отечественного авиапрома.


Сборка планера нового пассажирского самолета Ил-96-400М. Фото: ОАК

По словам Александра Иноземцева, генерального конструктора АО «ОДК-Авиадвигатель», в свое время при разработке двигателя ПД-14 ставка была сделана на наиболее массовую и востребованную нишу – двигатели с тягой от 10 до 15 тс для узкофюзеляжных ближне-среднемагистральных самолетов. Реализация программы двигателей большой тяги нацелена на вхождение в не менее важный, но более сложный и высокотехнологичный рынок ШФДМС, который занимает около трети мирового рынка пассажирских самолетов в количественном выражении и до половины в стоимостном.

Головным исполнителем работ по проекту двигателя-демонстратора технологий ПД-35 является АО «ОДК-Авиадвигатель» (г. Пермь), при этом задействована широкая кооперация из предприятий ОДК, других отечественных компаний при научном сопровождении ведущих отраслевых научных организаций. Разработкой материалов нового поколения, в рамках контракта с «ОДК-Авиадвигатель», занимается Всероссийский институт авиационных материалов (ВИАМ). Для двигателя ПД-14 специалистами ВИАМ уже создано 20 новых сплавов. Но для разработки конкурентоспособных двигателей большой тяги, имеющих сверхвысокие параметры и большие габариты, требуется создание материалов нового поколения: жаропрочных сплавов и композиционных керамических материалов, имеющих лучшие характеристики при более высоких температурах, перспективных сплавов для подшипников, облегченных полимерных композиционных материалов (ПКМ) для крупногабаритных деталей и узлов, в первую очередь вентилятора и мотогондолы.

Раскройка армированного полотна на режущем плоттере. Фото: «ОДК-Сатурн»

Одни из важнейших критических технологий ПД-35 – создание рабочих лопаток и корпусов вентилятора из ПКМ. Размеры ПД-35 таковы, что вентилятор с пустотелыми лопатками из титанового сплава, аналогичными используемым в двигателе ПД-14, оказывается слишком тяжелым, использование ПКМ снижает массу комплекта лопаток вентилятора на 20-30%. В прошлом году ОДК представила такую рабочую лопатку вентилятора и провела успешные испытания ее модели на двигателе ПД‑14, наглядно продемонстрировав, что созданный двигатель ПД-14 стал отличной платформой для отработки передовых технических решений для двигателей следующего поколения. По словам Александра Иноземцева, создание двигателей большой тяги потребует разработки порядка 18 новых критических технологий в дополнение к технологиям, разработанным для двигателя ПД-14.

Специалистами признано, что современный двигатель разрабатывается в два раза дольше, чем самолет. Требуется значительный по времени этап НИР перед началом опытно-конструкторских работ по созданию серийного двигателя. Ожидается, что результаты НИР по разработке технологий двигателей большой тяги будут продемонстрированы на первом образце двигателя-демонстратора технологий ПД-35 в 2023 году, при этом «деловой» двигатель может появиться в 2029 году.

События, связанные с этим

Как это работает. Ракетный двигатель

Профессии Ростеха: испытатель ракетных двигателей

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector