Электродвигатели АИС 132 LC4: полное техническое описание и сфера применения
Электродвигатели серии АИС 132 LC4 представляют собой асинхронные трехфазные двигатели с короткозамкнутым ротором, соответствующие международному стандарту IEC 60034 и его российской адаптации — ГОСТ Р МЭК 60034-1. Маркировка «АИС» указывает на принадлежность к единой серии асинхронных двигателей, «132» — это высота оси вращения в миллиметрах (132 мм), что соответствует габариту корпуса. Ключевое обозначение «LC4» раскрывается как «Low-Cost, version 4» — четвертая версия экономичной линейки, разработанной для массового применения с оптимальным соотношением цены и базовых эксплуатационных характеристик.
Конструктивные особенности и материалы
Двигатели АИС 132 LC4 изготавливаются в алюминиевом корпусе (IM 1081 по IEC 60034-5), что обеспечивает значительное снижение массы по сравнению с чугунными аналогами при сохранении достаточной механической прочности для большинства применений. Статор набирается из электротехнической стали, его обмотка выполняется из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F (до 155°C), но двигатель рассчитывается на работу с нагревом по классу B (до 130°C). Это создает запас по термостойкости и повышает надежность. Ротор — короткозамкнутый, типа «беличья клетка», выполняется литьем под давлением из алюминиевого сплава. Подшипниковые щиты, как правило, также алюминиевые. Стандартная степень защиты — IP55, что означает полную защиту от контакта и пыли, а также защиту от водяных струй с любого направления.
Основные технические параметры и характеристики
Двигатели данного габарита выпускаются на несколько номинальных мощностей и скоростей. Основные параметры сведены в таблицу.
| Мощность, кВт | Синхронная частота вращения, об/мин | Номинальный ток (400В, 50Гц), А ~ | КПД, η, % | Коэффициент мощности, cos φ | Пусковой ток (Ia/In) | Пусковой момент (Ma/Mn) | Макс. момент (Mmax/Mn) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5.5 | 3000 | 11.2 | 85.5 | 0.84 | 7.0 | 2.2 | 2.4 |
| 7.5 | 3000 | 15.1 | 86.5 | 0.86 | 7.0 | 2.2 | 2.4 |
| 5.5 | 1500 | 11.6 | 86.5 | 0.81 | 7.0 | 2.2 | 2.4 |
| 7.5 | 1500 | 15.4 | 87.5 | 0.82 | 7.0 | 2.2 | 2.4 |
| 5.5 | 1000 | 12.6 | 85.0 | 0.76 | 6.5 | 2.0 | 2.2 |
Двигатели рассчитаны на работу от сети переменного тока с номинальным напряжением 400 В (Δ/Y) и частотой 50 Гц. Допускается отклонение напряжения ±5% и частоты ±2%. Рабочий режим — S1 (продолжительный). Класс энергоэффективности, в зависимости от производителя и года выпуска, обычно соответствует IE2 (стандартный) или IE3 (повышенный) по IEC 60034-30-1.
Способы монтажа и исполнения
Наиболее распространенное исполнение по способу монтажа — IM 1081 (фланцевое крепление) или IM 2081 (комбинированное: лапы + фланец). Фланец соответствует стандарту IEC 60072-1 (B14). Для соединения с нагрузкой используется цилиндрический конец вала. Система охлаждения — IC 411 (самовентиляция с наружным вентилятором на валу двигателя, закрытый обдуваемый корпус).
Области применения и типовые приводы
Благодаря компактности, надежности и стандартизации, двигатели АИС 132 LC4 нашли широкое применение в различных отраслях промышленности. Их основное назначение — привод механизмов, не требующих регулирования скорости или работающих в составе частотно-регулируемых электроприводов с ограниченным диапазоном регулирования.
- Насосное оборудование: циркуляционные, центробежные, скважинные насосы в системах водоснабжения, отопления и канализации.
- Вентиляционное оборудование: радиальные и осевые вентиляторы, вытяжные установки средней производительности.
- Компрессорная техника: поршневые и винтовые компрессоры малой и средней мощности.
- Конвейеры и транспортеры: ленточные, цепные и роликовые конвейеры с умеренной нагрузкой.
- Станки и технологическое оборудование: приводы сверлильных, фрезерных, шлифовальных станков, смесителей, дозаторов.
- Мощность и момент: Номинальная мощность двигателя должна превышать мощность на валу механизма с учетом коэффициента запаса (обычно 10-15%). Необходимо проверить соответствие пускового и максимального моментов характеристикам нагрузки.
- Частота вращения: Выбор между 3000, 1500, 1000 об/мин определяется требуемой скоростью работы механизма и возможностями редуктора (при его наличии).
- Режим работы: Двигатели LC4 оптимизированы для продолжительного режима S1. Для повторно-кратковременных режимов (S3-S5) требуется дополнительный расчет по тепловыделению.
- Условия окружающей среды: Несмотря на степень защиты IP55, длительная работа в условиях высокой влажности, агрессивной среды или взрывоопасных зонах требует специального исполнения (например, с покрытием или во взрывозащищенном корпусе). Максимальная допустимая температура окружающей среды обычно составляет +40°C.
- АИС 132 L (лаповое исполнение, чугунный корпус): Более тяжелые, но обладают повышенной стойкостью к вибрациям и механическим воздействиям. Часто имеют класс энергоэффективности IE2/IE3.
- АИС 132 M (фланцевое/комбинированное, чугунный корпус): Аналогичны серии L, но с другим способом монтажа. Более дорогие, чем LC4.
- Иностранные аналоги (например, Siemens 1LE1, WEG W22, ABB M3BP): Имеют схожие или несколько улучшенные технические характеристики (чаще класс IE3), но, как правило, более высокую стоимость. Конструктивно и по присоединительным размерам взаимозаменяемы в рамках стандарта IEC.
Выбор, монтаж и эксплуатация
При выборе двигателя АИС 132 LC4 для конкретного применения необходимо учитывать следующие факторы:
Монтаж должен обеспечивать надежное крепление, соосность с приводимым механизмом и свободный доступ охлаждающего воздуха к ребрам корпуса. Обязательно наличие качественного заземления. Пусковая аппаратура (пускатели, частотные преобразователи) должна быть подобрана по номинальному току и характеру пуска.
Сравнение с другими сериями и аналоги
В рамках габарита 132 мм существуют и другие исполнения двигателей. Серия LC4 занимает нишу наиболее экономичных решений.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается исполнение LC4 от обычного алюминиевого двигателя АИС 132?
LC4 — это и есть обозначение конкретной экономичной серии асинхронных двигателей в алюминиевом корпусе. «Обычный» алюминиевый двигатель АИС 132 — это, с высокой вероятностью, и есть двигатель серии LC4 или ее предшественник (LC3).
Можно ли использовать двигатель АИС 132 LC4 с частотным преобразователем?
Да, можно, но с важными оговорками. Двигатель не имеет независимой вентиляции, поэтому при снижении скорости вращения падает эффективность охлаждения. При длительной работе на низких оборотах (менее 20-30% от номинала) необходим дополнительный внешний вентилятор. Также рекомендуется использовать фильтр dU/dt или синус-фильтр на выходе частотного преобразователя для защиты изоляции обмотки от перенапряжений, вызванных ШИМ.
Какой класс энергоэффективности у этих двигателей?
Исторически двигатели LC4 выпускались с классом IE2. Согласно современным директивам (в РФ — ГОСТ Р 54413-2011, в ЕС — Regulation 2019/1781), для двигателей мощностью 7.5-75 кВт с 1 июля 2023 года минимально допустимым является класс IE3 (или IE2 при использовании с частотным преобразователем). Поэтому новые двигатели АИС 132 LC4, особенно мощностью 7.5 кВт и выше, все чаще производятся с классом IE3. Точный класс указан на шильдике изделия.
Что означает обозначение на шильдике «INS CL F» при «CL B»?
Это стандартная практика для двигателей LC4. «INS CL F» (Class F) означает, что изоляционная система обмотки статора выполнена из материалов, рассчитанных на температуру 155°C. «CL B» (Class B) указывает, что двигатель спроектирован так, чтобы температура его наиболее нагретой точки при работе в номинальном режиме не превышала 130°C. Использование изоляции более высокого класса создает значительный запас по термостойкости, что повышает надежность и срок службы двигателя, особенно в условиях неидеального питания или кратковременных перегрузок.
Каков ожидаемый срок службы двигателя АИС 132 LC4?
При соблюдении условий эксплуатации (номинальные напряжение и нагрузка, температура окружающей среды не выше +40°C, своевременное техническое обслуживание подшипников) расчетный срок службы двигателя составляет 15-20 лет или 15-20 тысяч часов наработки (в зависимости от того, что наступит раньше). Критическим узлом, определяющим межремонтный период, являются подшипники качения. Рекомендуется их периодическая проверка и замена смазки.
Допускается ли вертикальный монтаж двигателя?
Стандартное исполнение LC4 рассчитано на горизонтальный монтаж (IM 1081/2081). Для вертикального монтажа (вал вверх или вниз) требуется специальное исполнение, которое предусматривает конструктивные изменения в подшипниковых узлах и систему смазки, предотвращающую вытекание смазки. Использование стандартного двигателя в вертикальном положении без доработок приведет к преждевременному выходу подшипников из строя.
Заключение
Электродвигатели АИС 132 LC4 являются типовым, экономичным и широко распространенным решением для привода стационарных механизмов средней мощности. Их ключевые преимущества — стандартизация по международным нормам, легкость за счет алюминиевой конструкции, достаточная степень защиты IP55 и надежность в номинальном режиме работы. Выбор в пользу данной серии оправдан для стандартных насосных, вентиляторных и компрессорных применений, где не предъявляются повышенные требования к механической прочности корпуса или работе в специальных режимах. При проектировании нового или модернизации существующего электропривода с использованием двигателей LC4 необходимо строго учитывать их температурный режим, особенно при использовании с ЧРП, и соблюдать регламент технического обслуживания подшипниковых узлов.