Электродвигатели АИМ 75 кВт
Электродвигатели АИМ 75 кВт: технические характеристики, конструкция и область применения
Электродвигатели асинхронные трехфазные с короткозамкнутым ротором серии АИМ (Асинхронные, Интерэлектро, Модернизированные) номинальной мощностью 75 кВт представляют собой унифицированную линейку электрических машин общего промышленного назначения. Данные двигатели являются основным приводным оборудованием в различных отраслях промышленности благодаря своей надежности, отработанной конструкции и соответствию современным стандартам. Серия АИМ пришла на смену устаревшим сериям А и АИР, сохранив преемственность установочных и присоединительных размеров, что обеспечивает простоту модернизации существующих установок.
Конструктивные особенности и модификации
Электродвигатель АИМ 75 кВт представляет собой машину с алюминиевой или чугунной станиной и корпусом (в зависимости от исполнения), внутри которой расположен магнитопровод статора с трехфазной обмоткой. Ротор – короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Конструктивно двигатели данной мощности выпускаются в нескольких основных исполнениях по способу монтажа и охлаждения:
- АИМ 75… IM 1081 – на лапах с одним цилиндрическим концом вала.
- АИМ 75… IM 2081 – на лапах с двумя цилиндрическими концами вала.
- АИМ 75… IM 3081 – на лапах с фланцем на подшипниковом щите (комбинированное крепление).
- АИМ 75… IM 3381 – без лап, с фланцевым креплением (фланец на станине).
- Прямой пуск (DOL) – допустим только при достаточной мощности питающей сети, так как пусковой ток достигает 500-600 А.
- Пуск «звезда-треугольник» – эффективный способ, снижающий пусковой ток в 3 раза, но и пусковой момент также падает в 3 раза. Применим для механизмов с вентиляторным моментом сопротивления (насосы, вентиляторы).
- Частотный преобразователь (ЧП) – оптимальный способ, обеспечивающий плавный пуск, широкое регулирование скорости и высокий КПД системы.
- Устройство плавного пуска (УПП) – позволяет снизить пусковой ток и обеспечить плавный разгон без рывков.
- Насосное оборудование: центробежные, поршневые и шестеренные насосы в системах водоснабжения, ирригации, нефтегазовой отрасли.
- Вентиляторное и компрессорное оборудование: дутьевые вентиляторы котельных, дымососы, центробежные компрессоры.
- Конвейерные линии: ленточные, скребковые и пластинчатые транспортеры большой протяженности и производительности.
- Дробильное и мельничное оборудование: щековые и конусные дробилки, шаровые мельницы.
- Подъемно-транспортные машины: краны, лебедки, экскаваторы (часто в исполнении с фланцем).
- Оборудование для пищевой, деревообрабатывающей и других отраслей промышленности.
По степени защиты: наиболее распространены исполнения IP54 (защита от попадания пыли и брызг воды) и IP55 (защита от струй воды). По способу охлаждения: IC 0141 (самовентиляция, крыльчатка на валу двигателя) или IC 0411 (независимая вентиляция, принудительный обдув от внешнего вентилятора). Климатическое исполнение – У1, У2, У3 для умеренного климата, ХЛ1 для холодного, Т1, Т2 для тропического.
Основные технические параметры и характеристики
Номинальная мощность 75 кВт является ключевым параметром. Двигатели выпускаются на стандартные напряжения: 220/380 В, 380/660 В, 660/1140 В (для высшего напряжения в треугольник/звезду соответственно). Частота питающей сети – 50 Гц. Синхронная частота вращения зависит от количества полюсов. Для двигателя 75 кВт доступны все стандартные варианты синхронных скоростей.
| Синхронная частота, об/мин (число полюсов) | Номинальная частота вращения (прибл.), об/мин | КПД, η, % (не менее) | Коэффициент мощности, cos φ | Пусковой ток, Iп/Iн (кратность) | Пусковой момент, Мп/Мн (кратность) | Максимальный момент, Мmax/Мн (кратность) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 3000 (2р=2) | ~2970 | 93.6 | 0.90 | 7.0 | 1.3 | 2.3 |
| 1500 (2р=4) | ~1480 | 94.5 | 0.89 | 7.0 | 1.1 | 2.2 |
| 1000 (2р=6) | ~990 | 94.0 | 0.86 | 6.5 | 1.0 | 2.0 |
| 750 (2р=8) | ~740 | 93.5 | 0.80 | 6.0 | 1.0 | 1.9 |
Габаритные, установочные и присоединительные размеры двигателя 75 кВт регламентируются стандартом ГОСТ 2479 (IEC 60072-1). Например, для наиболее распространенного двигателя АИМ 180М4 (75 кВт, 1500 об/мин) габарит по высоте оси вращения (h) составляет 180 мм, длина от конца вала до противоположной стороны – зависит от длины сердечника (S, M, L). Масса такого двигателя составляет примерно 500-550 кг.
Выбор и особенности подключения
Выбор двигателя АИМ 75 кВт осуществляется на основе анализа режима работы механизма (S1 – продолжительный, S2 – кратковременный, S3 – повторно-кратковременный и т.д.), условий окружающей среды (температура, запыленность, агрессивные пары), требований к пусковым характеристикам и регулированию скорости. Для сетей 380 В обмотка статора, как правило, соединяется в «звезду». Для двигателей на напряжение 660/1140 В при работе в сети 660 В обмотка соединяется в «звезду», а для 1140 В – в «треугольник».
Пуск двигателей такой мощности обычно требует применения специальных устройств для снижения пусковых токов:
Области применения и типовые приводы
Электродвигатели мощностью 75 кВт находят применение в качестве привода для широкого спектра промышленного оборудования:
Техническое обслуживание и диагностика
Правильная эксплуатация двигателя АИМ 75 кВт включает в себя регулярное техническое обслуживание (ТО). Основные операции ТО: контроль вибрации (не должна превышать 2.8 мм/с для 1500 об/мин), измерение температуры подшипников (термометром или термопарами, допустимый нагрев +95°C для подшипников качения), проверка состояния щитовых и уплотнительных крышек. Через каждые 10 000 часов работы рекомендуется производить замену смазки в подшипниковых узлах. Используется консистентная смазка типа Литол-24 или ее импортные аналоги (Shell Gadus, Mobilux). Объем заполнения полости подшипника – не более 2/3.
Диагностика состояния изоляции обмотки производится мегомметром на напряжение 2500 В. Сопротивление изоляции обмотки относительно корпуса и между фазами при температуре +20°C должно быть не менее 10 МОм. В эксплуатации допустимое значение – не менее 0.5 МОм с учетом температуры. Также важным диагностическим параметром является неравенство потребляемых токов по фазам, которое не должно превышать 5% от среднего значения, что может указывать на межвитковое замыкание или несимметрию питающего напряжения.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается двигатель АИМ от АИР?
Двигатели серии АИМ являются модернизированным продолжением серии АИР. Основные отличия: повышенный на 1-2% КПД за счет использования более качественных электротехнических сталей и оптимизации магнитной системы, сниженный уровень шума и вибрации, использование импортных подшипниковых узлов в некоторых исполнениях, соответствие современным международным стандартам (IEC). Габаритные и присоединительные размеры остались взаимозаменяемыми.
Какой пусковой автомат или контактор выбрать для двигателя 75 кВт?
Номинальный ток двигателя 75 кВт при 380 В и 1500 об/мин составляет примерно 140 А. Для прямого пуска номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя выбирается на 10-15% выше номинального тока двигателя (~160 А). Контактор должен иметь номинальный ток категории применения AC-3 не менее 160 А (например, 200 А). Для режимов частых пусков или тяжелых условий (S4, S5) необходим запас по току.
Можно ли использовать двигатель 380/660 В в сети 220/380 В?
Нет, нельзя. Двигатель, рассчитанный на напряжение 380/660 В (схема Δ/Y), при подключении в сеть 220/380 В окажется под пониженным на 42% напряжением. Это приведет к резкому снижению пускового и максимального момента (квадратичная зависимость), перегреву обмоток из-за увеличения тока намагничивания и, в итоге, к выходу двигателя из строя.
Как часто нужно проводить замену смазки в подшипниках?
Периодичность замены смазки зависит от условий эксплуатации (температура, запыленность, режим работы). В стандартных условиях (непрерывный режим S1, температура окружающей среды до +40°C) рекомендуется проводить пересмазку через каждые 4000-5000 часов работы. В тяжелых условиях (высокая температура, запыленность) интервал сокращается до 2000-3000 часов. При этом необходимо вымыть старую смазку и заполнить полость подшипника на 1/2 — 2/3 объема.
Что делать, если двигатель сильно греется?
Перегрев двигателя может быть вызван несколькими причинами. Необходимо проверить: 1) Соответствие напряжения сети номинальному (несимметрия не более 1%, отклонение ±5%); 2) Механическую перегрузку на валу; 3) Засорение системы вентиляции (жалюзи, ребра охлаждения); 4) Неправильную смазку подшипников (избыток или недостаток); 5) Нарушение изоляции обмотки (межвитковое замыкание). Температура корпуса не должна превышать +90°C, температура подшипников – +95°C.
Допустимо ли использование частотного преобразователя с двигателем АИМ 75 кВт?
Да, допустимо и является рекомендуемым решением для регулируемого привода. При этом необходимо выбирать ЧП с номинальным током не менее номинального тока двигателя (140-150 А), что обычно соответствует преобразователю на 75-90 кВт. Для длительной работы на низких скоростях (менее 20% от номинала) может потребоваться двигатель с независимой вентиляцией (IC 0411) для обеспечения должного охлаждения. Также рекомендуется использовать фильтр dU/dt или синус-фильтр для защиты изоляции обмотки от импульсных перенапряжений, особенно если длина кабеля между ЧП и двигателем превышает 50 метров.