Электродвигатели АИС 2,2 кВт

Электродвигатели АИС мощностью 2,2 кВт: конструкция, параметры и область применения

Электродвигатели серии АИС (Асинхронные, Интерэлектро, Стандарт) мощностью 2,2 кВт представляют собой трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, соответствующие международному стандарту IEC 60034. Данная мощность является одной из наиболее востребованных в промышленности и коммерческом секторе благодаря оптимальному соотношению крутящего момента, габаритов и энергопотребления для широкого спектра механизмов.

Конструктивные особенности и исполнения

Двигатели АИС 2,2 кВт изготавливаются в основном в корпусах из алюминиевого сплава (для меньших мощностей в серии) или чугуна. Конструктивно они состоят из следующих ключевых элементов:

• Статор: Сердечник, набранный из изолированных листов электротехнической стали, с уложенной в пазах трехфазной обмоткой. Класс нагревостойкости изоляции обмотки, как правило, F (до 155°C), с рабочим превышением температуры по классу B (до 80°C) или F (до 105°C), что обеспечивает запас надежности.
• Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Сердечник ротора также шихтованный, с литой алюминиевой обмоткой.
• Корпус (станина): Обеспечивает механическую прочность, отвод тепла и защиту внутренних элементов. Имеет ребра охлаждения.
• Подшипниковые щиты: Удерживают ротор через подшипниковые узлы. Чаще всего используются шарикоподшипники качения (радиальные или радиально-упорные).
• Вентилятор и кожух: Обеспечивают принудительное воздушное охлаждение (исполнение IC 411 по IEC 60034-6).

Основные технические характеристики и параметры

Параметры двигателей могут незначительно варьироваться в зависимости от производителя и числа полюсов. Ниже приведены усредненные данные для двигателей АИС 2,2 кВт.

Таблица 1. Сводные технические характеристики

Параметр	2 полюса (3000 об/мин)*	4 полюса (1500 об/мин)*	6 полюсов (1000 об/мин)*
Номинальная мощность, PN	2,2 кВт
Синхронная частота вращения, ns	3000 об/мин	1500 об/мин	1000 об/мин
Номинальная частота вращения, nN (приблизительно)	~2850-2880 об/мин	~1410-1440 об/мин	~930-960 об/мин
Номинальный крутящий момент, MN	~7,3 Н·м	~14,6 Н·м	~22 Н·м
Номинальный ток, IN (400В, 50Гц)	~4,8 А	~5,0 А	~5,4 А
КПД (η), класс IE2/IE3	~84-87% / ~86-89%	~86-89% / ~89-91%	~84-87% / ~87-89%
Коэффициент мощности (cos φ)	~0,86-0,88	~0,78-0,82	~0,72-0,76
Пусковой ток, Ia/IN	6,0 — 7,5 (в зависимости от конструкции)
Максимальный момент, Mmax/MN	2,2 — 3,0
Масса (примерно)	22-26 кг	24-28 кг	28-32 кг
Степень защиты (типовая)	IP55 (защита от пыщи и струй воды)
Класс изоляции	F (с рабочим превышением по классу B или F)

• — Синхронная частота при питании 50 Гц. Фактическая частота вращения под нагрузкой меньше на величину скольжения (2-4%).

Классы энергоэффективности (IE)

Современные двигатели АИС 2,2 кВт производятся в соответствии с классами энергоэффективности, регламентированными стандартом IEC 60034-30-1:

• IE1 (Standard Efficiency): Устаревший класс, снят с производства во многих странах.
• IE2 (High Efficiency): Высокая эффективность. Долгое время был базовым стандартом.
• IE3 (Premium Efficiency): Премиальная эффективность. Требуется для новых приводов в РФ, ЕС и других странах.
• IE4 (Super Premium Efficiency): Сверхпремиальная эффективность. Достигается за счет улучшенных материалов и конструктивных решений (например, двигатели с постоянными магнитами или асинхронные особой конструкции).

Для двигателя 2,2 кВт переход с IE2 на IE3 дает снижение потерь примерно на 15-20%, что при непрерывной работе окупает разницу в стоимости за 1-2 года.

Способы монтажа (исполнения по IM)

Наиболее распространенные исполнения для данной мощности:

• IM 1081: Фланцевое крепление на лапах (B3). Наиболее распространенный вариант.
• IM 2081: Фланцевое исполнение (B5) – двигатель крепится через фланец на ответной части механизма.
• IM 3081: Комбинированное исполнение (B35) – имеет и лапы, и фланец.
• IM 1083: Исполнение с лапами и увеличенным подшипниковым щитом со стороны вала (для вертикального монтажа, вал направлен вверх).

Области применения

Двигатели мощностью 2,2 кВт универсальны и применяются в различных отраслях:

• Вентиляция и кондиционирование: Привод вентиляторов, дымососов, крышных вентиляторов.
• Насосное оборудование: Циркуляционные, скважинные, дренажные, химические насосы.
• Компрессорная техника: Поршневые и винтовые компрессоры малой и средней производительности.
• Конвейеры и транспортеры: Привод ленточных, цепных и винтовых конвейеров.
• Станки и оборудование: Токарные, фрезерные, сверлильные станки, деревообрабатывающее оборудование.
• Прочие механизмы: Элеваторы, смесители, дозаторы, ворота, задвижки.

Выбор и особенности подключения

При выборе двигателя АИС 2,2 кВт необходимо учитывать:

• Режим работы (S1-S10 по IEC 60034-1): Для 2,2 кВт наиболее типичен продолжительный режим S1.
• Способ пуска: Прямой пуск (до 7,5*I_N), пуск через устройство плавного пуска, частотный преобразователь.
• Защита: Обязательна установка автоматического выключателя или предохранителей, теплового реле или мониторинг тока через ЧП. Для двигателя 2,2 кВт номинальный ток защиты обычно составляет 5-6,3 А.
• Схема подключения обмоток: При напряжении сети 400В/50Гц обмотки соединяются в «звезду» (Y). На клеммник обычно выведены все 6 концов обмоток (U1, V1, W1; U2, V2, W2), что позволяет при необходимости переключить их для работы от сети 230В (в «треугольник» — Δ).

Техническое обслуживание и диагностика

Плановое ТО включает:

• Визуальный осмотр корпуса, клеммной коробки, вентилятора.
• Контроль вибрации (предельные значения по ISO 10816-3 для данного типоразмера обычно в диапазоне 2,8-4,5 мм/с).
• Измерение сопротивления изоляции мегомметром (не менее 1 МОм при 20°C, рекомендуется >10 МОм).
• Контроль тока холостого хода и под нагрузкой.
• Через 10-20 тыс. часов работы – проверка и замена смазки в подшипниках (тип и объем смазки указаны на шильде или в паспорте).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается двигатель АИР от АИС?

АИР – это устаревшее отечественное обозначение (Асинхронный, Исполнение Р). АИС – современное обозначение, соответствующее международным стандартам IEC (Асинхронные, Интерэлектро, Стандарт). Двигатели АИС имеют унифицированные установочные и присоединительные размеры с зарубежными аналогами, что упрощает замену.

Какой класс энергоэффективности IE3 или IE2 выбрать для двигателя 2,2 кВт?

Для новых проектов и замены вышедших из строя двигателей однозначно рекомендуется IE3. Более высокий КПД снижает эксплуатационные затраты на электроэнергию, что быстро компенсирует более высокую первоначальную стоимость. Использование двигателей класса ниже IE3 может противоречить действующему техническому регламенту.

Можно ли подключить двигатель 400/690В к сети 220В?

Нет, напрямую – нельзя. Для работы от однофазной сети 220В требуется использование частотного преобразователя с однофазным входом и трехфазным выходом, либо пусковых конденсаторов (последний способ приводит к значительной потере мощности и перегреву, не рекомендуется для постоянной работы под нагрузкой).

Как определить необходимую частоту вращения (2, 4 или 6 полюсов)?

Выбор зависит от требуемой скорости приводимого механизма. Для насосов и вентиляторов часто используют 1500 об/мин (4 полюса) как компромисс между скоростью и моментом. Для высокооборотного оборудования (шлифовальные станки, некоторые компрессоры) – 3000 об/мин (2 полюса). Для механизмов, требующих высокого момента при низкой скорости (мешалки, элеваторы), – 1000 об/мин (6 полюсов).

Что означает степень защиты IP55?

IP (Ingress Protection) – международная классификация защиты оболочки. Первая цифра (5) – защита от пыщи: пыль может проникать внутрь, но не в количестве, нарушающем работу. Вторая цифра (5) – защита от воды: защита от струй воды с любого направления. Это стандартная степень защиты для промышленных двигателей, устанавливаемых в помещениях или на улице.

Как часто нужно проводить замену смазки в подшипниках?

Периодичность зависит от условий работы (температура, запыленность, режим). Для стандартных условий (S1, температура до 40°C) интервал составляет примерно 10 000 – 20 000 часов работы. Для тяжелых условий (высокая температура, вибрация) интервал сокращается. Необходимо руководствоваться инструкцией производителя двигателя.

Почему двигатель греется выше допустимой температуры?

Возможные причины: перегруз по току (механическая перегрузка, заклинивание), несимметрия или понижение напряжения питающей сети, нарушение условий охлаждения (загрязнение ребер, остановка вентилятора), межвитковое замыкание в обмотке, износ подшипников, неправильное подключение обмоток.

Заключение

Электродвигатели АИС мощностью 2,2 кВт являются надежным, энергоэффективным и универсальным приводом для широкого спектра промышленного и коммерческого оборудования. Правильный выбор исполнения (число полюсов, класс IE, способ монтажа), грамотный монтаж, наладка и своевременное техническое обслуживание обеспечивают их длительную и безотказную работу, минимизируя общую стоимость владения. При проектировании новых систем рекомендуется отдавать предпочтение двигателям класса IE3 и выше, а для управления, особенно в насосных и вентиляторных приложениях, рассматривать возможность использования частотных преобразователей для дополнительной экономии энергии.