Электродвигатели 0,12 кВт 1000 об/мин

Электродвигатели 0,12 кВт 1000 об/мин: конструкция, параметры и сфера применения

Электродвигатели мощностью 0,12 кВт (120 Вт) с синхронной частотой вращения 1000 об/мин (фактическая асинхронная ~930-950 об/мин) представляют собой компактные силовые агрегаты, широко используемые в системах автоматизации, вентиляции и маломощном приводе. Данные двигатели относятся к классу маломощных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, преимущественно однофазных (220 В), хотя существуют и трехфазные исполнения (380 В). Их ключевыми характеристиками являются низкий крутящий момент, умеренное энергопотребление и высокая надежность при длительной работе в номинальном режиме.

Конструктивные особенности и принцип действия

Двигатель 0.12 кВт 1000 об/мин является асинхронным. Вращающееся магнитное поле статора индуцирует токи в обмотке ротора, что создает момент вращения. Для однофазных моделей, являющихся наиболее распространенными в данном классе мощности, критически важным является наличие пускового узла. Конструктивно двигатель включает:

• Статор: Собран из листов электротехнической стали, имеет две обмотки — основную (рабочую) и пусковую. Обмотки смещены в пространстве на 90 электрических градусов.
• Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка», из алюминиевого или реже медного сплава.
• Пусковое устройство: В двигателях с конденсаторным пуском используется постоянно включенный рабочий конденсатор. В двигателях с пусковой обмоткой и пусковым реле (индукционно-токовое или позисторное) конденсатор может отсутствовать.
• Корпус: Обычно алюминиевый (для лучшего теплоотвода) или стальной. Степень защиты чаще всего IP54 (защита от пыли и брызг воды).
• Подшипниковые щиты: Устанавливаются шарикоподшипники качения, как правило, серии 6000 или 6200, не требующие частого обслуживания.

Основные технические параметры и характеристики

Номинальные параметры двигателя определяются его паспортными данными. Ключевые из них для типовой модели АИР 56 В2 (аналог 5АМ 56) мощностью 0,12 кВт и 1000 об/мин:

Таблица 1. Сводные технические характеристики

Параметр	Значение для однофазного исполнения (220В)	Значение для трехфазного исполнения (380В)
Мощность, P2 (кВт)	0,12
Синхронная частота вращения (об/мин)	1000
Скольжение, s (%)	5-7
Номинальная частота вращения вала (об/мин)	930-950
Номинальный ток, Iн (А)	~1,0	~0,4
Коэффициент мощности, cos φ	0,65-0,75	0,60-0,65
КПД, η (%)	55-65	60-68
Пусковой ток, Iп/Iн	3-5	4-6
Максимальный момент, Mmax/Mн	1,8-2,2	1,8-2,2
Пусковой момент, Mп/Mн	1,2-1,8	1,2-1,8
Масса (кг)	3,5-5,0	3,5-5,0
Степень защиты	IP54, IP55
Класс изоляции	F (допустимый нагрев до 155°C)

Способы монтажа и исполнение по установке (IM)

Наиболее распространенные исполнения для двигателей данной мощности:

• IM 1081 (ранее IM 2081): На лапах с двумя подшипниковыми щитами, с одним цилиндрическим концом вала. Наиболее популярный вариант.
• IM 1081 (фланец B14): Комбинированное крепление — на лапах и фланце.
• IM 2081 (фланец B5): Крепление только на фланце.

Габаритные размеры для типового двигателя IM 1081: высота оси вращения — 56 мм, расстояние между отверстиями в лапах по длине — 100 мм, по ширине — 80 мм, диаметр выходного конца вала — 9 мм (реже 11 мм).

Области применения

Двигатели 0.12 кВт 1000 об/мин находят применение в оборудовании, не требующем высоких динамических нагрузок, но нуждающемся в надежном непрерывном приводе:

• Вентиляционное оборудование: Вытяжные и приточные установки малой производительности, компактные вентиляторы канального типа.
• Насосное оборудование: Циркуляционные насосы систем отопления и водоснабжения, маломощные дренажные насосы.
• Приводы заслонок и клапанов: В системах вентиляции и кондиционирования (привод воздушных заслонок).
• Конвейерные системы: Малогабаритные транспортеры для легких грузов, рольганги.
• Оборудование для пищевой промышленности: Маломощные мешалки, дозаторы, приводы упаковочных линий.
• Станки: Приводы подачи в малогабаритных станках (сверлильных, заточных).

Выбор и особенности подключения

При выборе двигателя необходимо учитывать:

• Напряжение сети: Однофазные 220В/50Гц или трехфазные 380В/50Гц. Трехфазные двигатели в данном классе мощности менее распространены, но имеют лучшие пусковые характеристики и КПД.
• Режим работы (S1-S10): Для данных двигателей стандартным является продолжительный режим S1.
• Климатическое исполнение: У3 для умеренного климата внутри помещений, УХЛ4 для более широкого диапазона температур.

Подключение однофазного двигателя: Требует правильного определения рабочих и пусковых обмоток (через сопротивление). Подключение пускового конденсатора (емкостью 5-15 мкФ на напряжение не менее 400-450В) осуществляется строго согласно схеме. Неверное подключение приводит к отсутствию пускового момента, перегреву и выходу из строя.

Эксплуатация и техническое обслуживание

Эксплуатация двигателей данного типа предполагает соблюдение ряда условий:

• Температура окружающей среды: От -40°C до +40°C (зависит от исполнения).
• Высота над уровнем моря: До 1000 м.
• Регламентное ТО: Включает периодическую очистку от загрязнений, контроль вибрации, проверку состояния подшипников (шум при вращении) и их замену через 10-15 тыс. часов работы. Для двигателей с конденсаторным пуском необходим периодический контроль емкости и состояния пускового конденсатора.
• Защита: Обязательна установка аппаратов защиты от токов короткого замыкания (автоматический выключатель) и от перегрузки по току (тепловое реле или предохранители). Для однофазных двигателей важен также защитный выключатель, отключающий и фазный, и нулевой провод.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается двигатель на 1000 об/мин от двигателя на 1500 об/мин той же мощности 0,12 кВт?

Основное отличие — в крутящем моменте. По формуле M = 9550

• P / n, где P в кВт, n в об/мин, момент двигателя 0.12 кВт 1000 об/мин составляет примерно 1.15 Н·м, а у двигателя 1500 об/мин — около 0.76 Н·м. Двигатель на 1000 об/мин развивает больший момент при меньшей частоте вращения, что предпочтительно для прямого привода механизмов с высоким моментом сопротивления (насосы, медленные конвейеры) без использования редуктора.

Можно ли регулировать скорость вращения такого двигателя?

Да, но с существенными ограничениями. Однофазные асинхронные двигатели с конденсаторным пуском плохо поддаются регулированию скорости изменением напряжения, так как это приводит к резкому падению момента. Эффективное регулирование возможно только с использованием частотного преобразователя (ЧП). Однако для однофазных двигателей требуются специализированные однофазные ЧП, которые управляют только рабочей обмоткой, что снижает момент. Для трехфазного двигателя 0.12 кВт можно использовать стандартный низкопоточный трехфазный ЧП с однофазным входом 220В.

Что чаще выходит из строя в таких двигателях и как это диагностировать?

Типичные неисправности:

• Износ или повреждение подшипников: Проявляется повышенным шумом, гулом, вибрацией, люфтом вала.
• Выход из строя пускового конденсатора (для конденсаторных двигателей): Симптомы — двигатель не запускается или запускается с трудом (нужно прокрутить вал рукой), гудение, перегрев.
• Межвитковое замыкание или обрыв обмотки статора: Проверяется измерением сопротивления обмоток. При межвитковом замыкании сопротивление будет ниже нормы, двигатель сильно греется даже без нагрузки, может срабатывать защита.
• Пробой изоляции на корпус: Проверяется мегомметром (сопротивление изоляции должно быть не менее 0.5 МОм).

Как правильно подобрать рабочий/пусковой конденсатор?

Емкость рабочего конденсатора для двигателей данной мощности обычно лежит в диапазоне 5-10 мкФ. Более точный расчет можно провести по формуле: C_раб = 66 P_ном (кВт) для включения в однофазную сеть (~8 мкФ для 0.12 кВт). Напряжение конденсатора должно быть не менее 1.15 U_сети. Для сетей 220В рекомендуется конденсатор на напряжение 400-450В переменного тока (AC), а не постоянного (DC). Использование конденсаторов с заниженным рабочим напряжением приводит к их быстрому выходу из строя и вздутию.

В чем преимущество трехфазного двигателя 0.12 кВт перед однофазным, если есть трехфазная сеть?

Трехфазный двигатель при той же мощности имеет более высокий КПД (на 5-10%), более высокий коэффициент мощности (cos φ), лучшие пусковые характеристики (больший пусковой момент при меньшем пусковом токе), более простую конструкцию (отсутствует пусковая обмотка и конденсатор), что повышает надежность и снижает эксплуатационные затраты. Поэтому при наличии трехфазной сети его выбор всегда предпочтительнее.

Каков реальный срок службы такого двигателя?

При работе в номинальном режиме, с соблюдением условий эксплуатации и проведением планового ТО, срок службы до капитального ремонта (перемотки) составляет 10-15 лет. Наиболее нагруженными узлами являются подшипники, ресурс которых при нормальных условиях составляет 15-20 тысяч часов. Реальный срок службы сильно зависит от цикличности работы (пуск/останов), нагрузки и чистоты окружающей среды.