Электродвигатели 250S2

Электродвигатели 250S2: технические характеристики, конструкция и область применения

Электродвигатель 250S2 представляет собой асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, соответствующий серии АИР по ГОСТ 51689-2000 (стандарт МЭК 60034-1). Цифра «250» в обозначении указывает на высоту оси вращения вала в миллиметрах (габарит), а литера «S» обозначает установочный размер по длине станины. Данная модель относится к двигателям средней мощности, предназначенным для продолжительного режима работы (S1) в условиях промышленных предприятий.

Конструктивные особенности и исполнения

Двигатели серии 250S2 изготавливаются в основном исполнении IM 1081 (лапы на станине, приводной конец вала). Конструкция включает в себя литой станину и щиты из алюминиевого сплава или чугуна, что обеспечивает необходимую механическую прочность и эффективный отвод тепла. Активная часть состоит из шихтованного магнитопровода статора с трехфазной обмоткой, залитой термореактивной изоляцией с нагревом, и короткозамкнутого ротора типа «беличья клетка», выполненного методом литья под давлением. Вал двигателя выполнен из стали, имеет шпоночный паз для монтажа полумуфты или шкива. Подшипниковые узлы, как правило, используют роликовые или шариковые подшипники качения, смазываемые консистентной смазкой на весь срок службы (для многих моделей).

Двигатели поставляются в различных климатических и защитных исполнениях:

IP54: Наиболее распространенное исполнение. Защита от попадания пыли в количестве, нарушающем работу, и от брызг воды со всех направлений.
IP55: Защита от пыли и струй воды. Рекомендуется для установки в условиях повышенной влажности или на улице под навесом.
IM 1081/IM 2081: Исполнение на лапах с одним или двумя концевыми выходами вала соответственно.
Климатическое исполнение: У3 для умеренного климата, Т2 для тропического, ОМ2 для всех макроклиматических районов на суше.

Основные технические параметры и характеристики

Ключевые параметры двигателя 250S2 определяются его местом в размерном ряду. Основные данные для двигателя на синхронную частоту вращения 3000 об/мин (2-полюсного) представлены в таблице.

Таблица 1. Сводные технические характеристики электродвигателя 250S2 (на примере 2p=2)

Мощность, P₂: 75 кВт
Синхронная частота вращения, n₀: 3000 об/мин
Номинальная частота вращения, n_н: ~2970 об/мин
Номинальный ток, I_н (при 380В): ~140 А
Коэффициент мощности, cos φ: 0.91
Номинальный КПД, η: 92.5% (соответствует классу IE2 по МЭК 60034-30-1)
Кратность пускового тока, I_п/I_н: 7.0
Кратность пускового момента, M_п/M_н: 1.3
Кратность максимального момента, M_max/M_н: 2.4
Масса (примерно): 480 кг
Уровень звуковой мощности, L_w: 88 дБ(А)

Важно отметить, что двигатель 250S2 производится с различным числом пар полюсов, что определяет его синхронную частоту вращения и, соответственно, номинальную мощность. Параметры для разных полюсностей приведены в таблице.

Таблица 2. Зависимость мощности и параметров от числа полюсов для габарита 250S2

2 полюса (3000 об/мин): P₂ = 75 кВт, cos φ = 0.91, η = 92.5%
4 полюса (1500 об/мин): P₂ = 75 кВт, cos φ = 0.89, η = 93.0%
6 полюса (1000 об/мин): P₂ = 55 кВт, cos φ = 0.87, η = 92.5%
8 полюсов (750 об/мин): P₂ = 45 кВт, cos φ = 0.82, η = 91.5%

Как видно из таблицы, с увеличением числа полюсов (снижением частоты вращения) номинальная мощность для одного габарита, как правило, снижается, а значения КПД и cos φ также претерпевают изменения.

Классы энергоэффективности и стандарты

Современные двигатели серии 250S2 соответствуют международным стандартам энергоэффективности. В зависимости от года производства и рынка сбыта, они могут относиться к классам IE2 (Повышенный КПД) или IE3 (Высокий КПД) по стандарту МЭК 60034-30-1. В Российской Федерации действует ГОСТ Р 54413-2011, который гармонизирован с международными нормами. Двигатели класса IE2 являются минимально допустимыми для ввода в эксплуатацию в большинстве промышленных применений. Переход на двигатели класса IE3 (аналог «Премиум» по NEMA) позволяет существенно снизить потери электроэнергии, особенно при непрерывной работе.

Области применения и рекомендуемые приводы

Электродвигатели данного габарита благодаря своей мощности и надежности широко используются в различных отраслях промышленности:

Насосное оборудование: Центробежные, поршневые и шестеренные насосы для водоснабжения, водоотведения, технологических линий.
Вентиляторное оборудование: Радиальные и осевые вентиляторы, дымососы и газодувки систем вентиляции и кондиционирования, котельных установок.
Компрессорная техника: Поршневые и винтовые воздушные компрессоры.
Конвейерные системы: Ленточные, скребковые и пластинчатые конвейеры, элеваторы.
Станки и технологическое оборудование: Приводы металлорежущих, деревообрабатывающих станков, смесителей, дробилок.

Для управления двигателем 250S2 рекомендуется использовать пусковую и защитную аппаратуру, соответствующую его номинальному току. Для прямого пуска применяются электромагнитные пускатели или контакторы в сочетании с тепловыми реле или современными электронными защитными устройствами (УМЗД). Для плавного пуска и регулирования скорости в ряде применений (насосы, вентиляторы) целесообразно использование частотных преобразователей (ЧРП), которые позволяют значительно экономить электроэнергию и снижать механические нагрузки на привод.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Монтаж двигателя должен производиться на ровное, жесткое основание с использованием фундаментных болтов, соответствующих массе и вибрационным нагрузкам. Обязательна центровка вала двигателя с валом рабочей машины с высокой точностью (использование лазерного центровщика предпочтительно) для исключения биений и преждевременного износа подшипников. При эксплуатации необходимо контролировать:

Температуру корпуса и подшипниковых узлов (не должна превышать 90°C для изоляции класса F).
Уровень вибрации (согласно ГОСТ ISO 10816-1, для данного габарита обычно не более 2.8 мм/с).
Отсутствие посторонних шумов (стуков, скрежета).
Чистоту вентиляционных каналов и ребер станины.

Техническое обслуживание включает в себя периодическую проверку затяжки крепежных соединений, состояния заземления, очистку от загрязнений и, при необходимости, замену подшипниковой смазки (если двигатель не имеет исполнения с пожизненной смазкой).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается исполнение 250S от 250S2?

Литера «2» в обозначении 250S2 указывает на длину сердечника статора (установочный размер) в рамках одного габарита по оси вращения (высота 250 мм). Модель 250S (без двойки) имеет другую длину статора и, как следствие, другие выходные параметры (обычно меньшую мощность). Это разные модификации в одном габаритном ряду.

Какой класс изоляции обмотки используется в двигателе 250S2?

Современные двигатели серии АИР, включая габарит 250S2, как правило, используют изоляцию класса нагревостойкости «F» (до 155°C), но работают при температуре, соответствующей классу «B» (до 130°C). Это создает запас по термостойкости и повышает надежность.

Можно ли использовать двигатель 250S2 для реверса и частого пуска?

Двигатель рассчитан на стандартный режим работы S1 (продолжительный). Реверсирование возможно. Однако частые прямые пуски (более 5-10 в час) не рекомендуются из-за значительных пусковых токов, ведущих к перегреву обмоток и износу механических частей. Для режимов с частыми пусками, торможениями или реверсами следует выбирать двигатели специального исполнения или использовать частотный преобразователь.

Как правильно подобрать кабель для подключения двигателя 250S2?

Сечение кабеля выбирается по номинальному току двигателя с учетом условий прокладки (температура окружающей среды, способ прокладки). Для двигателя 75 кВт, 380В (~140А) при прокладке в воздухе может потребоваться кабель сечением 35-50 мм² (медь) или 50-70 мм² (алюминий) по ПУЭ. Обязателен расчет по потере напряжения и условиям срабатывания защиты. Рекомендуется использовать гибкий кабель (КГ, ВВГнг) с соответствующим числом жил.

Какая защита необходима для двигателя 250S2?

Минимальный набор защит включает: защиту от короткого замыкания (автоматический выключатель с характеристикой отсечки), защиту от перегрузки (тепловое реле или соответствующая функция в ЧРП/УМЗД), защиту от обрыва фазы. Для ответственных применений добавляют защиту от заклинивания ротора, контроль изоляции, вибрационный контроль.

Заключение

Электродвигатель 250S2 является типовым и надежным решением для промышленных приводов мощностью 45-75 кВт. Его выбор должен основываться на тщательном анализе условий эксплуатации: требуемой частоты вращения, режима работы (S1, S2 и т.д.), необходимого уровня защиты (IP) и класса энергоэффективности. Правильный монтаж, наладка и регулярное техническое обслуживание в соответствии с руководством по эксплуатации завода-изготовителя являются залогом длительной и безотказной работы агрегата на протяжении всего срока службы. При проектировании новых систем целесообразно рассматривать варианты с двигателями класса IE3 в сочетании с частотным регулированием для достижения максимальной энергоэффективности.