Электродвигатели АИУ 90 кВт
Электродвигатели АИУ 90 кВт: технические характеристики, конструкция и область применения
Электродвигатели серии АИУ мощностью 90 кВт представляют собой асинхронные трехфазные двигатели с короткозамкнутым ротором, спроектированные для эксплуатации в условиях повышенной влажности и химически агрессивных сред. Модификация «У» указывает на климатическое исполнение для умеренного климата, а буква «И» в обозначении соответствует серии «Интерэлектро». Данные двигатели относятся к классу энергоэффективности IE2 (стандарт МЭК 60034-30-1), что делает их актуальным решением для промышленных объектов, где требуется надежное и экономичное оборудование с высокой степенью защиты.
Конструктивные особенности и материалы
Конструкция двигателя АИУ 90 кВт обеспечивает его устойчивость к негативным воздействиям окружающей среды. Основные элементы включают:
- Станина и корпус: Изготавливаются из чугуна марки СЧ20-СЧ25, что обеспечивает высокую механическую прочность, виброустойчивость и эффективный отвод тепла. Ребра охлаждения расположены продольно.
- Защитное покрытие: Все внешние и внутренние поверхности, включая статор и ротор, покрываются стойкими лакокрасочными материалами. Крышки подшипниковых щитов имеют лабиринтные уплотнения, дополнительно защищающие подшипниковые узлы от попадания влаги и абразивных частиц.
- Обмотка статора: Выполняется из медного обмоточного провода с теплостойкой изоляцией класса F (до 155°C). Пропитка и запечка обмоток осуществляются термореактивными компаундами методом вакуумно-нагнетательной пропитки (ВНП), что обеспечивает высокую влагостойкость, механическую прочность и улучшенный теплоотвод.
- Ротор: Короткозамкнутый, беличья клетка выполнена из алюминиевого сплава. Вал изготавливается из углеродистой стали, закаленной для повышения износостойкости.
- Система охлаждения: Двигатели имеют наружное обдуваемое охлаждение (IC0141). На валу установлен вентилятор, закрытый защитным кожухом, направляющим поток воздуха вдоль ребер станины.
- Прямой пуск: Простейший способ, но приводит к броску пускового тока до 7*Iн (около 1150-1365 А). Требует проверки соответствия питающей линии и коммутационной аппаратуры.
- Пуск «звезда-треугольник»: Применим только для двигателей, обмотки которых рассчитаны на работу в «треугольнике» при номинальном напряжении 380В. Снижает пусковой ток в 3 раза, но и пусковой момент также падает в 3 раза, что неприемлемо для механизмов с тяжелым пуском.
- Частотный преобразователь (ЧП): Оптимальное решение для регулирования скорости и плавного пуска. Позволяет значительно снизить пусковые токи, обеспечить энергосбережение и точное управление технологическим процессом.
- Насосное оборудование: Привод центробежных, поршневых и шнековых насосов в системах водоснабжения, водоотведения, ирригации, нефтегазовой отрасли.
- Компрессорная техника: Поршневые и винтовые воздушные компрессоры стационарного типа.
- Конвейерные системы: Привод ленточных, скребковых и пластинчатых конвейеров большой длины и производительности в горнодобывающей, металлургической, химической промышленности.
- Дробильное и мельничное оборудование: Щековые, конусные дробилки, шаровые мельницы.
- Станки и прессовое оборудование: Мощные металлообрабатывающие станки, прессы, гильотинные ножницы.
- Ежесменный контроль: Внешний осмотр, проверка температуры корпуса и подшипниковых узлов на ощупь или пирометром, контроль вибрации, прослушивание работы на предмет посторонних шумов.
- Ежеквартальное ТО: Контроль состояния щеточного узла (если есть), проверка и подтяжка контактных соединений в клеммной коробке, измерение сопротивления изоляции обмоток мегомметром (не менее 1 МОм при 25°C).
- Ежегодное ТО: Полная ревизия: чистка внутренних полостей от пыли, замена смазки в подшипниках качения (тип смазки – Литин-24 или аналог), проверка состояния лабиринтных уплотнений. При снижении сопротивления изоляции ниже нормы – сушка обмоток.
Основные технические параметры и характеристики
Электродвигатель АИУ 90 кВт выпускается в различных вариантах исполнения по числу полюсов, что определяет его синхронную частоту вращения. Ключевые параметры сведены в таблицу.
Таблица 1. Сводные технические характеристики двигателей АИУ 90 кВт
| Параметр | АИУ 90L2 | АИУ 90L4 | АИУ 90LA6 | АИУ 90LB8 |
|---|---|---|---|---|
| Мощность на валу, кВт | 90 | 90 | 90 | 90 |
| Синхронная частота вращения, об/мин | 3000 | 1500 | 1000 | 750 |
| Номинальная частота вращения (примерная), об/мин | ≈ 2970 | ≈ 1475 | ≈ 985 | ≈ 735 |
| КПД при номинальной нагрузке, % (IE2) | 94.5 | 95.0 | 94.5 | 93.0 |
| Коэффициент мощности, cos φ | 0.90 | 0.89 | 0.86 | 0.82 |
| Номинальный ток при 380В, А | ≈ 165 | ≈ 170 | ≈ 180 | ≈ 195 |
| Пусковой ток / Номинальный ток (Iп/Iн) | 7.0 | 7.0 | 6.5 | 6.0 |
| Пусковой момент / Номинальный момент (Мп/Мн) | 1.3 | 1.3 | 1.4 | 1.4 |
| Максимальный момент / Номинальный момент (Мmax/Мн) | 2.3 | 2.3 | 2.2 | 2.0 |
| Уровень шума, дБА | 88-92 | 85-90 | 82-88 | 80-86 |
| Масса (примерная), кг | 520-550 | 580-620 | 720-760 | 850-900 |
| Степень защиты IP | IP54 (стандартно), возможно исполнение IP55 | |||
| Класс нагревостойкости изоляции | F (с рабочим перегревом по классу B) | |||
Схемы подключения и требования к питающей сети
Двигатели АИУ 90 кВт рассчитаны на работу от трехфазной сети переменного тока напряжением 380 В, частотой 50 Гц. Статорные обмотки могут быть соединены по схеме «звезда» (Y) или «треугольник» (Δ) в зависимости от напряжения сети и способа пуска. Для данного напряжения стандартным является соединение «звезда». Пуск может осуществляться прямым включением на полное напряжение сети, если это позволяет мощность питающего трансформатора и требования к пусковым токам. В противном случае применяются устройства плавного пуска или частотные преобразователи.
Область применения и типовые приводы
Благодаря высокой мощности, надежности и защищенности, двигатели АИУ 90 кВт широко используются в различных отраслях промышленности:
Вентиляторное оборудование: Главного проветривания в шахтах, дутьевые вентиляторы котельных, дымососы, мощные системы общепромышленной вентиляции и кондиционирования.
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Правильный монтаж и обслуживание критически важны для долговечности двигателя. Монтаж должен производиться на жесткой, выверенной по горизонтали фундаментной плите. Обязательна центровка вала двигателя с валом рабочей машины с использованием лазерного или индикаторного центровщика. Допустимое смещение не должно превышать 0.05 мм, угловое отклонение – 0.05 мм/100 мм.
Техническое обслуживание включает регулярные проверки:
Сравнение с аналогами и выбор
При выборе двигателя 90 кВт необходимо учитывать не только цену, но и соответствие конкретным условиям. Двигатели АИУ конкурируют с сериями АИР (общепромышленные, IP23/IP54), АИМ (мореходные), а также с современными сериями по стандарту IEC (например, серии М3AA/M3AP от ABB, Siemens 1LE1). Ключевые отличия АИУ – это усиленная антикоррозионная защита и влагостойкость обмоток, что оправдывает его применение в сырых и агрессивных средах, где обычный АИР может выйти из строя быстрее.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Чем отличается АИУ от обычного АИР той же мощности?
Основные отличия заключаются в конструктивной защите от окружающей среды. АИУ имеет полное антикоррозионное покрытие всех деталей, включая ротор и статор, усиленную пропитку обмоток влагостойкими лаками, лабиринтные уплотнения на подшипниковых щитах. Стандартная степень защиты АИУ – IP54/IP55, в то время как АИР может поставляться и в IP23.
2. Можно ли использовать двигатель АИУ 90 кВт с частотным преобразователем?
Да, это допустимо и часто практикуется для регулирования скорости и плавного пуска. Однако необходимо использовать ЧП с выходным дросселем или синус-фильтром для защиты обмотки от импульсных перенапряжений, особенно если длина кабеля между ЧП и двигателем превышает 50 метров. Также рекомендуется при длительной работе на низких скоростях обеспечить независимое охлаждение двигателя.
3. Какой пусковой автомат и сечение кабеля нужны для данного двигателя?
Номинальный ток двигателя 90 кВт/3000 об/мин составляет примерно 165А. Для прямого пуска необходим автоматический выключатель с характеристикой срабатывания D (например, на 200А), рассчитанный на пусковые токи до 1.2 кА. Сечение медного кабеля при прокладке в воздухе (например, ВВГнг) должно быть не менее 70 мм² (допустимый длительный ток ≈ 200А). Точный расчет должен проводиться по ПУЭ с учетом длины линии, способа прокладки и температуры окружающей среды.
4. Как часто нужно менять смазку в подшипниках и какую именно?
Для двигателей АИУ 90 кВт с двумя опорными подшипниками качения интервал замены смазки составляет примерно 4000-5000 часов работы. Рекомендуемая смазка – пластичная, термостойкая, например, Литин-24, ЦИАТИМ-221, Shell Gadus S2 V220 или их импортные аналоги. Запрещается смешивать смазки разных типов. При замене необходимо удалить старую смазку, промыть полость подшипника растворителем, затем заполнить новым составом на 1/2 – 2/3 объема полости, чтобы избежать перегрева от избыточного трения.
5. Что делать, если сопротивление изоляции обмоток упало ниже 1 МОм?
Снижение сопротивления изоляции указывает на ее увлажнение или загрязнение. Необходимо выполнить сушку обмоток статора. Наиболее эффективные методы: сушка инфракрасными лампами или термопушкой, направленной внутрь статора (сняв крышки), либо пропускание пониженного напряжения через обмотки (метод «пропускания тока»). Сушку следует проводить до стабилизации сопротивления изоляции на уровне не менее 10 МОм в холодном состоянии. Если сопротивление не восстанавливается, возможны необратимые повреждения изоляции.
6. Каков средний срок службы двигателя АИУ 90 кВт?
При соблюдении условий эксплуатации, номинальной нагрузки, своевременном техническом обслуживании и питании от сети с параметрами в пределах норм (напряжение ±5%, частота ±2%), расчетный ресурс двигателей АИУ до капитального ремонта составляет 40 000 – 50 000 часов. На практике этот срок может быть как больше, так и меньше в зависимости от тяжести режима работы (частые пуски, перегрузки, работа в условиях повышенной вибрации).