Электродвигатели АИС 71 A2
Электродвигатели АИС 71 A2: полный технический анализ и сфера применения
Электродвигатель АИС 71 A2 представляет собой асинхронный двигатель трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, соответствующий современному международному стандарту IEC 60034. Обозначение «АИС» указывает на единую серию асинхронных двигателей, «71» – это высота оси вращения вала в миллиметрах, а «A2» – исполнение по способу монтажа, а именно, на лапах с фланцем на подшипниковом щите. Данный типоразмер относится к маломощным двигателям, широко применяемым в составе различных агрегатов благодаря своей надежности, стандартизированности и оптимальному соотношению габаритов и выходной мощности.
Конструктивные особенности и расшифровка обозначения
Конструкция двигателя АИС 71 A2 является классической для асинхронных машин. Статор состоит из шихтованного магнитопровода, набранного из изолированных листов электротехнической стали, в пазы которого уложена трехфазная обмотка из медного провода с изоляцией, соответствующей классу нагревостойкости, как правило, не ниже F (155°C). Ротор – короткозамкнутый, типа «беличья клетка», выполненный из алюминиевого сплава. Корпус – литой, из алюминиевого сплава, что обеспечивает хороший теплоотвод и снижение массы. Исполнение A2 подразумевает наличие двух основных элементов крепления: монтажных лап для установки на горизонтальную поверхность и фланца со стороны противоположной выходному валу (обычно на переднем подшипниковом щите) для дополнительного жесткого крепления или соосного соединения с агрегатом.
- АИС: Асинхронная Интегрированная Стандартизированная серия (или Асинхронный двигатель Единой Серии).
- 71: Высота оси вращения вала от плоскости установки (R) – 71 мм.
- A: Исполнение по способу монтажа (лапы).
- 2: Вариант исполнения лап (с фланцем).
- Насосное оборудование: Циркуляционные, центробежные, вихревые насосы систем отопления, водоснабжения и охлаждения.
- Вентиляционное оборудование: Малошумные вентиляторы, кулеры, вытяжные установки малой производительности.
- Приводы заслонок и клапанов: В системах вентиляции и кондиционирования воздуха (часто с дополнительным оснащением тормозом).
- Конвейерные системы: Небольшие транспортеры, рольганги, системы подачи.
- Станки и технологическое оборудование: Приводы шлифовальных, сверлильных, полировальных станков, упаковочных машин.
- Прочее: Дозаторы, смесители, подъемные механизмы малой грузоподъемности.
- Мощность и момент: Номинальная мощность двигателя должна превышать расчетную мощность на валу механизма с учетом коэффициента запаса (обычно 10-15%). Для механизмов с тяжелым пуском (например, поршневых насосов) необходим проверка по пусковому моменту.
- Частота вращения: Выбор между 3000, 1500 и 1000 об/мин определяется требованиями приводимого агрегата. Для насосов и вентиляторов часто используют 2- и 4-полюсные исполнения, для механизмов, требующих большего момента на низких оборотах – 6-полюсные.
- Режим работы (S1, S3 и др.): АИС 71 A2 обычно рассчитан на продолжительный режим работы S1. При работе в повторно-кратковременных режимах (S3) необходимо учитывать снижение допустимой нагрузки.
- Условия окружающей среды: Несмотря на степень защиты IP55, при работе в агрессивных средах или при повышенных температурах (>40°C) может потребоваться дополнительная защита или выбор двигателя со специальным покрытием.
Основные технические параметры и характеристики
Двигатели АИС 71 A2 выпускаются на несколько номинальных мощностей и частот вращения, которые определяются числом пар полюсов. Ключевые параметры сведены в таблицу.
Таблица 1. Основные технические характеристики электродвигателей АИС 71
| Кол-во полюсов | Синхронная частота, об/мин | Номинальная мощность, кВт | Номинальный ток (380В), А | КПД, η, % | Коэффициент мощности, cos φ | Номинальный момент, Нм | Масса, кг (прим.) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2 | 3000 | 0.37 | 1.0 | 71.0 | 0.82 | 1.18 | 5.5 |
| 2 | 3000 | 0.55 | 1.4 | 73.0 | 0.83 | 1.75 | 6.0 |
| 2 | 3000 | 0.75 | 1.9 | 75.0 | 0.84 | 2.39 | 6.5 |
| 4 | 1500 | 0.37 | 1.1 | 68.0 | 0.69 | 2.36 | 6.0 |
| 4 | 1500 | 0.55 | 1.6 | 70.0 | 0.71 | 3.50 | 6.5 |
| 4 | 1500 | 0.75 | 2.0 | 72.0 | 0.73 | 4.77 | 7.0 |
| 6 | 1000 | 0.37 | 1.3 | 62.0 | 0.64 | 3.53 | 7.0 |
| 6 | 1000 | 0.55 | 1.8 | 65.0 | 0.66 | 5.25 | 7.5 |
| 6 | 1000 | 0.75 | 2.3 | 67.0 | 0.68 | 7.16 | 8.0 |
Двигатели рассчитаны на номинальное напряжение 380/660 В при частоте сети 50 Гц и соединении обмоток треугольник/звезда соответственно. Степень защиты, как правило, составляет IP55 (полная защита от пыли и струй воды с любого направления), что позволяет эксплуатировать их в условиях повышенной запыленности и влажности. Класс изоляции – F с допустимым температурным пределом 155°C, но работающий при классе нагрева B (80°C превышения температуры обмотки) для увеличения ресурса. Уровень шума и вибрации соответствует нормам IEC 60034.
Механические характеристики и способы монтажа
Исполнение A2 (IM 1001 по IEC 60034-7) является одним из наиболее востребованных. Оно обеспечивает универсальность установки: двигатель может быть закреплен на раме или основании через лапы, при этом фланец (тип фланца обычно FF – свободный фланец с отверстиями под сквозные болты) позволяет обеспечить точную соосность с приводимым механизмом, например, с насосом или редуктором, и воспринять часть радиальной нагрузки. Габаритные и установочные размеры строго регламентированы стандартом IEC.
Таблица 2. Основные установочно-присоединительные размеры для АИС 71 A2
| Параметр | Обозначение | Размер, мм | Примечание |
|---|---|---|---|
| Высота оси вращения | R | 71 | Базовая величина |
| Расстояние между отверстиями в лапах по длине | AB | 112 | |
| Расстояние между отверстиями в лапах по ширине | AC | 90 | |
| Диаметр отверстия в лапах | HD | 9 | |
| Диаметр выходного конца вала | D | 14 | Исполнение с одним цилиндрическим концом вала |
| Диаметр фланца | P | 165 | Для фланца типа FF |
Сфера применения и типовые приводы
Благодаря компактности, надежности и стандартизации, двигатели АИС 71 A2 нашли широкое применение в составе малогабаритного промышленного оборудования и систем автоматики:
Выбор, эксплуатация и подключение
При выборе двигателя АИС 71 A2 для конкретного применения необходимо учитывать:
Подключение осуществляется через соответствующий номинальному току пускатель или частотный преобразователь. Для двигателей малой мощности часто используется прямое включение в сеть. Обязательно наличие устройств защиты от короткого замыкания (автоматический выключатель) и от перегрузки (тепловое реле в составе магнитного пускателя).
Сравнение с аналогами и тенденции развития
Серия АИС пришла на смену устаревшей серии АИР, полностью соответствуя ей по установочным размерам, что обеспечило простоту модернизации. По сравнению с АИР, двигатели АИС имеют улучшенные энергетические показатели (КПД, cos φ), соответствующие стандарту IE2 (стандартная эффективность) или IE3 (повышенная эффективность) согласно IEC 60034-30-1. В настоящее время наблюдается тенденция к оснащению таких двигателей встроенными датчиками температуры (PTC-термисторами или позисторами) для защиты от перегрева, а также к их интеграции с частотными преобразователями для создания регулируемых электроприводов.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается исполнение A2 от A1?
Исполнение A1 (IM 1001) – это монтаж только на лапах. Исполнение A2 (IM 1001) – это монтаж на лапах с дополнительным фланцем на подшипниковом щите. Фланец обеспечивает более жесткое и точное соединение с приводимым механизмом.
Можно ли использовать двигатель АИС 71 A2 в однофазной сети 220В?
Нет, напрямую – нельзя. Это трехфазный двигатель. Для работы от однофазной сети требуется использование пусковых и рабочих конденсаторов (схема «треугольник»), что приводит к значительному снижению выходной мощности (до 30%) и ухудшению рабочих характеристик. Такое применение не рекомендуется производителем.
Какой класс энергоэффективности у данного двигателя?
Большинство двигателей АИС 71 A2, представленных на рынке, соответствуют классу IE2 (стандартная эффективность). Отдельные модели могут соответствовать классу IE3 (повышенная эффективность), что обычно указывается в паспортных данных.
Что означает класс изоляции F и почему рабочая температура класса B?
Класс изоляции F означает, что изоляционные материалы обмотки способны выдерживать температуру до 155°C без разрушения. Однако для увеличения срока службы двигатель спроектирован так, чтобы работал при более низкой температуре, соответствующей классу B (до 130°C). Это создает «тепловой запас» на случай перегрузок или работы в условиях повышенной температуры окружающей среды.
Как правильно подобрать тепловое реле для защиты двигателя?
Номинальный ток теплового элемента реле должен быть равен или незначительно превышать номинальный ток двигателя, указанный на его шильдике (для конкретного напряжения). Например, для АИС 71B2 0.55кВт (1.4А при 380В) необходимо реле с регулируемым диапазоном, включающим это значение. Уставка реле выставляется точно на номинальный ток двигателя.
Допустимо ли использование двигателя с частотным преобразователем (ЧП)?
Да, допустимо. Однако для продолжительной работы на низких оборотах (менее 20-25 Гц) при высоком моменте может потребоваться независимое охлаждение (вентилятор на валу двигателя теряет эффективность). Для длительной работы в широком диапазоне частот рекомендуется выбирать двигатели, специально предназначенные для работы с ЧП (часто с независимым вентилятором).
Каков порядок замены устаревшего двигателя АИР 71 на АИС 71?
Замена является прямой (drop-in replacement), так как габаритные и установочные размеры (R, AB, AC, D и т.д.) полностью идентичны. Необходимо лишь убедиться в совпадении номинальных параметров (мощность, частота вращения, напряжение) и схемы соединения обмоток.