Электродвигатели АИС 80 A2
Электродвигатели АИС 80 A2: полный технический анализ и область применения
Электродвигатель АИС 80 A2 представляет собой асинхронный двигатель трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, являющийся одним из наиболее компактных и массово применяемых представителей общепромышленной серии АИС (Асинхронные Исполнения Стандартизированные). Данная серия разработана в соответствии с международными стандартами IEC 60034 и ГОСТ Р 51689-2000, что обеспечивает полную взаимозаменяемость с аналогами зарубежного производства серий IE1 (Standard Efficiency). Габаритный размер «80» указывает на высоту оси вращения вала – 80 мм, а исполнение «А2» обозначает способ монтажа: на лапах с двумя подшипниковыми щитами и одним цилиндрическим концом вала.
Конструктивные особенности и устройство
Конструкция двигателя АИС 80 A2 является классической для асинхронных машин. Основные узлы включают:
- Статор: Состоит из корпуса (станины), выполненного из алюминиевого сплава, и сердечника, набранного из изолированных листов электротехнической стали. В пазы сердечника уложена трехфазная обмотка, выполненная из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F.
- Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Сердечник ротора также шихтованный, в его пазы залита алюминиевая обмотка – стержни, замкнутые накоротко торцевыми кольцами. Ротор насажен на стальной вал.
- Подшипниковые узлы: Двигатель оснащен двумя шарикоподшипниками качения (как правило, класса 6204 или аналоги). С тыловой стороны устанавливается защитная шайба или маслоотражательное кольцо. Подшипниковые щиты отлиты из алюминиевого сплава.
- Коробка выводов (борно): Расположена в верхней части корпуса. Внутри находится клеммная колодка для подключения питающего кабеля. Схема соединения обмоток – «звезда» (Y), что является стандартом для данного габарита и мощности. Степень защиты коробки выводов, как правило, IP54, что предотвращает попадание пыли и брызг воды.
- Охлаждение: Двигатель выполнен по схеме самовентиляции (IC 411). На валу со стороны, противоположной выходному концу, закреплен центробежный вентилятор, закрытый защитным кожухом. Поток воздуха, создаваемый вентилятором, обдувает оребренную внешнюю поверхность корпуса.
- Вентиляционное оборудование: Привод радиальных и канальных вентиляторов малой производительности в системах вентиляции и кондиционирования.
- Насосное оборудование: Центробежные насосы для водоснабжения, отопления, циркуляции жидкостей в малых технологических установках.
- Станкостроение: Приводы вспомогательных механизмов, например, насосы охлаждающей жидкости, вытяжные вентиляторы, шпиндели небольших сверлильных или фрезерных станков.
- Конвейерные системы: Легкие ленточные и роликовые конвейеры, транспортеры в упаковочном и пищевом оборудовании.
- Прочее оборудование: Деревообрабатывающие станки (рейсмусовые, фрезерные), компрессоры малой мощности, генераторные установки, устройства автоматики.
- Мощность: Номинальная мощность двигателя должна быть равна или превышать мощность на валу рабочей машины с учетом возможных перегрузок.
- Частота вращения: Исполнение А2 (3000 об/мин) подходит для механизмов, требующих высокой скорости. Для приводов, где необходима меньшая скорость (1500, 1000 об/мин), следует выбирать двигатели с соответствующим числом полюсов (АИС 80 B2, АИС 80 A6).
- Условия окружающей среды: При работе в агрессивных средах, во взрывоопасных зонах или при повышенной влажности требуется выбор специализированных исполнений (взрывозащищенных, с коррозионностойким покрытием и т.д.).
- Способ монтажа: Исполнение IM 1001 (А2) предполагает крепление на лапах к общей фундаментной плите. Необходимо обеспечить точную соосность с приводимым механизмом, используя гибкие муфты для компенсации возможных смещений.
- Высота оси вращения (h): 80 мм
- Установочные размеры по лапам (A x B): 125 x 100 мм
- Диаметр выходного конца вала (D): 19 мм (для мощности 0.75-1.1 кВт) или 22 мм (для 1.5 кВт)
- Длина выходного конца вала (E): 40 мм
Основные технические характеристики и параметры
Двигатели АИС 80 A2 выпускаются на несколько номинальных мощностей, при этом синхронная частота вращения для исполнения А2 составляет 3000 об/мин (2 полюса). Это определяет его применение для привода механизмов, требующих высоких скоростей.
| Мощность, кВт | Синхронная частота, об/мин | КПД (η), % | Коэффициент мощности (cos φ) | Номинальный ток (Iн) при 380В, А | Пусковой ток (Iп/Iн) | Пусковой момент (Мп/Мн) | Максимальный момент (Мmax/Мн) | Масса, кг (прибл.) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.75 | 3000 | 73.0 | 0.82 | 1.8 | 5.5 | 2.2 | 2.4 | 6.5 |
| 1.1 | 3000 | 75.0 | 0.83 | 2.5 | 5.5 | 2.2 | 2.4 | 7.0 |
| 1.5 | 3000 | 77.0 | 0.84 | 3.4 | 6.0 | 2.2 | 2.4 | 8.5 |
Класс энергоэффективности: Стандартные двигатели АИС 80 A2 соответствуют классу IE1. В настоящее время также доступны модификации с повышенным КПД классов IE2 и IE3, что достигается за счет использования большего количества активных материалов (меди и стали) и оптимизированной конструкции.
Степень защиты: Стандартное исполнение – IP54 (защита от пыли и брызг со всех направлений). По заказу возможно изготовление с IP55.
Климатическое исполнение и категория размещения: У1 (для умеренного климата) на категорию размещения 2 (на открытом воздухе) или 3 (в закрытых помещениях без регулирования климата).
Режим работы: S1 – продолжительный режим работы с постоянной нагрузкой.
Область применения и типовые приводы
Благодаря высокой частоте вращения и компактности, двигатели АИС 80 A2 нашли широкое применение в различных отраслях промышленности. Основные области использования:
Выбор, монтаж и эксплуатация
При выборе двигателя АИС 80 A2 для конкретного применения необходимо учитывать следующие факторы:
Монтажные и присоединительные размеры стандартизированы по ГОСТ 2479 и IEC 60072-1. Ключевые размеры для АИС 80 A2:
Эксплуатационное обслуживание включает регулярный контроль температуры подшипников и корпуса (не должна превышать 90°C для класса F), виброакустического состояния, а также периодическую (через 8-10 тыс. часов работы) замену смазки в подшипниковых узлах. Рекомендуется использовать термостойкую пластичную смазку (например, Литин-24, ЦИАТИМ-221) в объеме, заполняющем не более 1/2-2/3 свободного пространства полости подшипника.
Сравнение с другими габаритами и исполнениями
Двигатель АИС 80 A2 занимает нижнюю позицию в линейке мощностей. В сравнении с более крупными габаритами (АИС 90, АИС 100) он имеет существенно меньшую мощность, момент инерции и массу. По сравнению с двигателями той же высоты оси вращения, но с большим числом полюсов (например, АИС 80 B2 на 1500 об/мин), двигатель АИС 80 A2 развивает меньший вращающий момент при той же мощности, но имеет более высокую скорость, что определяет его применение в высокооборотных механизмах с низким моментом сопротивления.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается исполнение А2 от B2, A6 и других?
Буква и цифра в обозначении указывают на способ монтажа (исполнение по IM). А2 – монтаж на лапах с двумя щитами, цилиндрический конец вала (IM 1001). B2 – аналогично А2, но с фланцевым креплением на торце (IM 2101). A6 – монтаж на лапах, но с большим числом полюсов (частота 1000 об/мин). Цифра после буквы указывает количество полюсов: 2, 4, 6 и т.д.
Можно ли использовать двигатель АИС 80 A2 в однофазной сети 220В?
Нет, двигатель АИС 80 A2 является трехфазным и рассчитан на напряжение 380/660В (схема Y/Δ). Для работы от однофазной сети 220В требуется использование фазосдвигающего конденсатора и переключение обмоток по специальной схеме, что приводит к значительной потере мощности (до 30-50%) и перегреву. Для постоянной эксплуатации в однофазной сети рекомендуется выбирать специальные конденсаторные двигатели.
Как правильно подобрать тепловую защиту (тепловое реле) для данного двигателя?
Номинальный ток теплового расцепителя должен соответствовать номинальному току двигателя, указанному на шильдике. Для АИС 80 A2 мощностью 1.1 кВт (Iн ≈ 2.5А) выбирается реле с регулируемым диапазоном, включающим это значение (например, 2-2.5-3.2А). Уставка реле выставляется точно на номинальный ток двигателя. Рекомендуется использование реле с функцией защиты от обрыва фазы.
Что означает класс изоляции F и почему рабочая температура ниже?
Класс изоляции F означает, что изоляционные материалы обмотки статора могут выдерживать температуру до 155°C без разрушения. Однако рабочая температура корпуса и подшипников нормируется значительно ниже (обычно 80-90°C) для обеспечения надежной работы подшипниковых узлов и смазки. Таким образом, класс F обеспечивает запас термостойкости и увеличивает ресурс двигателя.
Допускается ли частотный пуск и регулирование скорости для АИС 80 A2?
Да, при условии использования совместимого частотного преобразователя (ЧП), рассчитанного на мощность двигателя. Для безопасной работы на низких скоростях может потребоваться независимое охлаждение (внешний вентилятор), так как собственный вентилятор на валу при снижении оборотов теряет эффективность. При настройке ЧП необходимо правильно задать номинальные параметры двигателя (ток, частота, скорость) и использовать режим управления, обеспечивающий постоянство магнитного потока (U/f-характеристика).
Каков средний срок службы двигателя АИС 80 A2?
При соблюдении условий эксплуатации (номинальная нагрузка, чистая окружающая среда, температура в пределах нормы, своевременное обслуживание подшипников) расчетный ресурс двигателей серии АИС составляет не менее 15 000 часов до первого капитального ремонта. Фактический срок службы может значительно превышать эту цифру и достигать 10-15 лет и более.