Электродвигатели АИР 80 А8

Электродвигатели АИР 80 А8: технические характеристики, конструкция и область применения

Электродвигатель АИР 80 А8 представляет собой асинхронный двигатель трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, соответствующий общепромышленному исполнению по ГОСТ Р 51689-2000 (МЭК 60034-1). Данная модель относится к малогабаритной серии с высотой оси вращения 80 мм и характеризуется числом полюсов, равным 8, что определяет его синхронную частоту вращения 750 об/мин. Двигатели этого типоразмера находят применение в приводах механизмов, требующих низкой частоты вращения и высокого пускового момента при умеренной потребляемой мощности.

Расшифровка обозначения и серия АИР

Маркировка «АИР 80 А8» структурирована следующим образом:

АИР — обозначение серии: А — асинхронный, И — унифицированное исполнение (по габаритам и установочным размерам), Р — вариант привязки мощности к установочным размерам по ГОСТ (ранее «А» обозначало алюминиевую станину, но в современных реалиях это не всегда строго соблюдается).
80 — высота оси вращения вала над плоскостью установки в миллиметрах. Для АИР 80 этот размер составляет 80 мм.
А — длина сердечника статора (короткая, средняя или длинная). Буква «А» указывает на первую (короткую) длину сердечника в данном габарите. Существуют также длины «В», «С» и другие, влияющие на мощность и моментные характеристики.
8 — количество полюсов. Цифра «8» означает, что двигатель восьмиполюсный. Синхронная частота вращения магнитного поля статора при частоте сети 50 Гц составляет 750 об/мин. Реальная рабочая частота (асинхронная) находится в диапазоне 700-730 об/мин.

Конструктивные особенности

Конструкция двигателя АИР 80 А8 является классической для асинхронных машин малой мощности. Основные узлы включают:

Статор:
- Состоит из корпуса (станины), выполненного из алюминиевого сплава или чугуна, и сердечника, набранного из изолированных листов электротехнической стали. В пазы сердечника уложена трехфазная обмотка, выполненная из медного обмоточного провода с теплостойкой изоляцией класса F или H.
Ротор:
- Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Сердечник ротора также шихтованный, запрессован на вал. Обмотка ротора представляет собой литую алюминиевую клетку, включающую стержни, замыкающие кольца и вентиляционные лопатки.
Подшипниковые щиты и система вентиляции:
- Двигатель имеет закрытое обдуваемое исполнение (IP54 или IP55). Вентилятор, расположенный на валу со стороны, противоположной выходному концу вала, нагнетает воздух через оребрение станины. Подшипниковые узлы, как правило, используют шарикоподшипники качения (радиальные однорядные) серии 6204 или аналоги.
Клеммная коробка:
- Расположена в верхней части станины. В большинстве исполнений допускает поворот на 180° для удобства подвода кабеля. Соединение обмоток — «звезда» (Y) на напряжение 380В. Для возможности переключения на напряжение 660В обмотки внутри двигателя соединены «треугольником» (Δ), а в клеммную коробку выведены все шесть концов.

Основные технические характеристики

Параметры двигателя АИР 80 А8 могут незначительно варьироваться в зависимости от производителя, но находятся в строгих рамках, установленных стандартами. Ниже приведены усредненные и типовые данные.

Таблица 1. Сводные технические параметры АИР 80 А8

Параметр	Значение	Единица измерения	Примечание
Мощность на валу (P₂)	0.75 — 1.1	кВт	Зависит от длины сердечника (А, В)
Синхронная частота вращения (n₀)	750	об/мин
Номинальная частота вращения (n_н)	~700 — 730	об/мин	Зависит от нагрузки и скольжения
Номинальное напряжение	220/380, 380/660	В	Соответственно Δ/Y
Номинальный ток при 380В (I_н)	2.1 — 3.0	А	Зависит от мощности
Коэффициент полезного действия (КПД, η)	71% — 75%	%
Коэффициент мощности (cos φ)	0.61 — 0.67
Кратность пускового тока (I_п/I_н)	4.5 — 5.5
Кратность пускового момента (М_п/М_н)	1.8 — 2.0
Кратность максимального момента (М_max/М_н)	2.0 — 2.2
Масса	12 — 16	кг	Зависит от исполнения и материала станины
Степень защиты	IP54 / IP55		По ГОСТ 17494-87 (IEC 60034-5)
Класс нагревостойкости изоляции	F (155°C)		Работа с запасом по температуре, что повышает надежность

Механические характеристики и установочные размеры

Габариты и присоединительные размеры двигателей серии АИР строго стандартизированы по ГОСТ 2479 (ИСО 1001). Это обеспечивает полную взаимозаменяемость продукции разных производителей. Для монтажа и сочленения с приводимым механизмом критически важны следующие размеры.

Таблица 2. Основные установочные и присоединительные размеры для АИР 80

Обозначение размера	Описание	Значение, мм
h	Высота оси вращения	80
l₁	Длина от торца вала до первого монтажного отверстия	50
l₁₀	Длина от торца вала до середины монтажного отверстия в лапе	100
l₃₁	Расстояние между отверстиями в лапах вдоль двигателя	125
b₁₀	Ширина между отверстиями в лапах поперек двигателя	100
d₁	Диаметр выходного конца вала	22
l₂	Длина цилиндрической части вала	40
h₁	Высота от оси вала до нижней плоскости лап	5
d₁₀	Диаметр монтажных отверстий в лапах	9

Область применения и выбор приводного механизма

Благодаря низкой частоте вращения и относительно высокому пусковому моменту, двигатели АИР 80 А8 оптимальны для приводов, где не требуется высокая скорость, но важна надежность и способность преодолевать повышенное сопротивление при пуске. Типичные области применения:

Насосное оборудование: циркуляционные, дренажные, скважинные насосы малой и средней производительности.
Вентиляционное оборудование: низкооборотные вентиляторы, дымососы, вытяжные установки с большим диаметром крыльчатки.
Подъемно-транспортные механизмы: лебедки, тали, шнековые и ленточные конвейеры с небольшой производительностью.
Оборудование для переработки: мешалки, измельчители, миксеры для жидкостей и сыпучих материалов.
Станки: приводы подач в металлообрабатывающих станках, деревообрабатывающее оборудование.

Выбор двигателя для конкретного механизма осуществляется на основе расчета требуемой мощности и момента с учетом режима работы (S1 – продолжительный, S3 – повторно-кратковременный и т.д.). Для АИР 80 А8 в продолжительном режиме S1 допустимая мощность нагрузки не должна превышать номинальную (0.75-1.1 кВт). При циклических нагрузках возможна кратковременная перегрузка, ограниченная тепловой и механической прочностью двигателя.

Схемы подключения и пуск

Трехфазные двигатели АИР 80 А8 подключаются к сети переменного тока 380/660 В. Наиболее распространенное напряжение в промышленных сетях – 380В, при котором обмотки статора должны быть соединены в «звезду» (Y). Если в клеммную коробку выведены все шесть концов (С1-С6), возможны два варианта подключения:

Напряжение 380 В: Соединение «звезда». Зажимы С6, С4, С5 соединяются перемычками в общую точку. На зажимы С1, С2, С3 подаются фазы L1, L2, L3 соответственно.
Напряжение 660 В: Соединение «треугольник». Попарное соединение: С1-С6, С2-С4, С3-С5. На точки соединения подаются фазы.

Пуск двигателя данного типоразмера, как правило, осуществляется прямым подключением к сети (пуск «звездой» или «треугольником» не требуется), так как его пусковые токи (10-15 А) не вызывают значительных просадок напряжения в сетях достаточной мощности. Однако для снижения механических ударов и в случаях ограничения по току со стороны сети могут применяться устройства плавного пуска (УПП) или частотные преобразователи (ЧП). Использование ЧП, кроме плавного пуска и останова, позволяет осуществлять регулирование частоты вращения в широком диапазоне, что значительно расширяет функциональность привода.

Эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт

Эксплуатация двигателей АИР 80 А8 должна проводиться в соответствии с руководством по эксплуатации. Ключевые аспекты:

Монтаж: Установка на жесткое, выверенное по горизонтали основание. Обязательная центровка вала двигателя и вала рабочего механизма. Использование эластичных муфт для компенсации возможных перекосов.
Защита: Обязательная установка аппаратов защиты от токов короткого замыкания (предохранители, автоматические выключатели) и от перегрузки по току (тепловые реле, электронные защитные устройства). Для двигателя мощностью 1.1 кВт номинальный ток защиты составляет примерно 2.5-3.0 А.
Техническое обслуживание (ТО):
- Ежедневный внешний осмотр, контроль температуры и уровня вибрации.
- Периодическая (раз в 6-12 месяцев) очистка от пыли и грязи, проверка состояния подшипников (шум, люфт).
- Через 10-15 тыс. часов работы – замена смазки в подшипниках. Используется пластичная смазка типа Литол-24, ЦИАТИМ-201 в количестве 15-20 г на каждый подшипник.
- Контроль состояния изоляции обмоток мегомметром (сопротивление изоляции не менее 1 МОм при 20°C).
Ремонт: Типовые неисправности – износ подшипников, нарушение изоляции обмоток, обрыв стержней «беличьей клетки». Ремонт включает перепрессовку подшипников, перемотку статора или замену ротора. Экономическая целесообразность ремонта определяется его стоимостью относительно цены нового двигателя.

Сравнение с двигателями других полюсностей в габарите 80

В рамках одной высоты оси вращения (80 мм) производятся двигатели с разным числом полюсов: 2 (3000 об/мин), 4 (1500 об/мин), 6 (1000 об/мин) и 8 (750 об/мин). С увеличением числа полюсов при одинаковом габарите, как правило:

Снижается номинальная мощность (АИР 80 В2 – ~2.2 кВт, АИР 80 В8 – ~0.75 кВт).
Увеличивается пусковой момент (кратность М_п/М_н выше у многополюсных машин).
Снижается коэффициент мощности (cos φ).
Увеличивается масса из-за большего объема активных материалов (стали и меди).

Выбор полюсности определяется исключительно требуемой частотой вращения рабочего механизма.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается исполнение АИР 80 А8 от АИР 80 В8?

Буква «А» или «В» в обозначении указывает на длину сердечника статора («А» – короткая, «В» – длинная). Двигатель с длинной сердечником (В8) имеет большую мощность (обычно 1.1 кВт) по сравнению с короткой (А8, обычно 0.75 кВт) при одинаковой частоте вращения, так как в нем используется больше активных материалов (обмоточного провода и электротехнической стали). Установочные габариты при этом идентичны.

Можно ли использовать двигатель АИР 80 А8 в однофазной сети 220В?

Нет, напрямую подключить трехфазный асинхронный двигатель к однофазной сети нельзя. Для этого требуется применение внешних фазосдвигающих элементов – пусковых и рабочих конденсаторов. Такая схема (конденсаторный двигатель) возможна, но приводит к значительному снижению выходной мощности (на 30-50%), ухудшению пусковых характеристик и перегреву обмоток при неверном подборе емкости. Рекомендуется использовать специализированные однофазные двигатели или частотный преобразователь с функцией преобразования 1ф/3ф.

Каков реальный срок службы двигателя АИР 80 А8?

Средний расчетный срок службы при соблюдении условий эксплуатации, номинальной нагрузки и своевременном ТО составляет 10-15 лет. Класс нагревостойкости изоляции F позволяет длительную работу при температуре 155°C, но на практике температура обмотки не должна превышать 90-100°C. Основными факторами, сокращающими ресурс, являются: работа в режиме перегрузки, частые пуски/останы, повышенная вибрация, неблагоприятные условия окружающей среды (агрессивные пары, высокая влажность без соответствующей защиты IP).

Как правильно подобрать тепловое реле для защиты двигателя?

Номинальный ток теплового элемента реле (I_уст) должен быть равен или незначительно превышать номинальный ток двигателя, указанный на его шильдике. Для АИР 80 В8 (1.1 кВт/380В) I_н ≈ 3.0 А. Следовательно, выбирается реле с регулируемым диапазоном, включающим это значение, например, РТЛ-1005 с диапазоном 2.6-4.0 А. Настройка производится на значение 3.0 А. Важно помнить, что тепловое реле не защищает от токов короткого замыкания, поэтому оно всегда должно использоваться в паре с автоматическим выключателем или предохранителями.

Что означает класс изоляции F и почему двигатель все равно греется?

Класс изоляции F определяет максимально допустимую температуру перегрева обмотки (105°C относительно окружающей среды при методе измерения сопротивления). Это запас по тепловой прочности. Нагрев корпуса до 60-70°C в продолжительном режиме работы является нормальным явлением и обусловлен потерями в стали и меди. Превышение этих температур указывает на возможную перегрузку, ухудшение условий охлаждения (загрязнение ребер станины) или неисправность (износ подшипников, задевание ротора за статор).

В чем преимущество использования частотного преобразователя с данным двигателем?

Применение частотного преобразователя (ЧП) для управления АИР 80 А8 дает следующие преимущества:

Плавный пуск и останов, существенно снижающий механические нагрузки и пусковые токи.
Возможность регулирования частоты вращения в широком диапазоне (обычно от 5-10 Гц до 100 Гц и выше).
Экономия электроэнергии в насосных и вентиляторных установках за счет работы на оптимальных оборотах.
Встроенные функции защиты двигателя (от перегрузки, обрыва фазы, замыкания на землю).

При выборе ЧП его номинальный выходной ток должен быть не менее номинального тока двигателя (3.0 А). Рекомендуемая мощность ЧП – 1.5 кВт для двигателя 1.1 кВт.

Заключение

Электродвигатель АИР 80 А8 является надежным, стандартизированным и широко распространенным приводным устройством для механизмов с низкой частотой вращения. Его конструкция, технические характеристики и установочные размеры полностью соответствуют международным и отечественным стандартам, что обеспечивает простоту выбора, монтажа и замены. Понимание его параметров, правил подключения и условий эксплуатации позволяет инженерно-техническому персоналу эффективно интегрировать данный двигатель в производственные процессы, обеспечивая длительный и безотказный срок службы всего привода. При необходимости расширения функциональности (регулирование скорости, точный контроль момента) базовую конструкцию двигателя успешно дополняют современные средства управления, такие как частотные преобразователи.

Электродвигатели АИР 80 А8