Электродвигатели 100 S6

Электродвигатели 100 S6: технические характеристики, конструкция и область применения

Электродвигатель 100 S6 представляет собой асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, соответствующий стандарту МЭК (IEC) по габаритам и установочным размерам. Обозначение «100 S6» расшифровывается следующим образом: «100» — высота оси вращения вала в миллиметрах, «S» — установочный размер по длине станины (короткая длина), «6» — количество полюсов. Таким образом, это двигатель с синхронной частотой вращения 1000 об/мин (при частоте сети 50 Гц), предназначенный для продолжительного режима работы S1.

Конструктивные особенности и стандарты

Двигатели серии 100 S6 изготавливаются в соответствии с международными стандартами IEC 60034 и IEC 60072, что обеспечивает их взаимозаменяемость с продукцией большинства мировых производителей. Конструкция включает в себя:

Корпус (станина): Выполнен из чугуна или алюминиевого сплава, обеспечивает механическую прочность и эффективный отвод тепла. Имеет лапы для монтажа (исполнение IM B3) или фланец (IM B5), либо комбинированное крепление (IM B35).
Статор: Сердечник набран из изолированных листов электротехнической стали, в пазы уложена трехфазная обмотка из медного провода с классом нагревостойкости, как правило, F (155°C).
Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка», литой из алюминиевого сплава. Отличается высокой надежностью и не требует обслуживания.
Подшипниковые щиты: Удерживают ротор через подшипники качения (обычно шариковые). Тип и размер подшипников подбираются исходя из радиальных и осевых нагрузок.
Охлаждение: Исполнение IC 411 – двигатель с самовентиляцией, наружным обдувом (TEFC). Вентилятор закрыт защитным кожухом.
Клеммная коробка: Расположена, как правило, в верхней части корпуса. Может быть поворотной на 90° или 180° для удобства подвода кабеля. Степень защиты клеммной коробки обычно IP54 или IP55.

Основные технические параметры

Ключевые характеристики двигателя 100 S6 определяются его габаритом и числом полюсов. Ниже представлены типовые данные для двигателей данного типоразмера от различных производителей (значения могут незначительно отличаться).

Таблица 1. Сводные технические характеристики

Параметр	Значение / Диапазон	Примечание
Мощность, P_N	1.5 – 2.2 кВт	Номинальная мощность на валу
Синхронная частота вращения, n_s	1000 об/мин	При 50 Гц
Номинальная частота вращения, n_N	~935 – 960 об/мин	Зависит от скольжения
Номинальный ток, I_N (400В, 50Гц)	~3.5 – 4.8 А	Для мощности 1.5 и 2.2 кВт соответственно
КПД, η	78% – 82%	Класс IE2 (стандартный) или IE3 (высокоэффективный)
Коэффициент мощности, cos φ	0.73 – 0.78	При полной нагрузке
Пусковой ток, I_a/I_N	5.5 – 7.0	Кратность пускового тока
Пусковой момент, M_a/M_N	1.8 – 2.3	Кратность пускового момента
Максимальный момент, M_max/M_N	2.2 – 2.8	Кратность максимального момента
Масса	18 – 25 кг	Зависит от материала корпуса и исполнения
Степень защиты IP	IP55 / IP54	Наиболее распространенные варианты
Класс изоляции	F	С рабочим перегревом по классу B (80K)

Установочные и присоединительные размеры

Габариты двигателя 100 S6 строго регламентированы стандартом IEC. Это гарантирует возможность замены без переделки фундамента или coupling.

Таблица 2. Основные установочные размеры (исполнение IM B3)

Обозначение по IEC	Размер, мм	Описание
A	160	Высота от опорной поверхности до центра вала
B	140	Расстояние между отверстиями в лапах по ширине
C	63	Расстояние от оси вала до центра задних монтажных отверстий
D (диаметр вала)	28	Диаметр выходного конца вала
E	60	Длина цилиндрической части вала
F	8	Размер шпоночного паза (ширина)
H	100	Высота лап
K	12	Диаметр монтажных отверстий в лапах

Классы энергоэффективности и выбор двигателя

Современные двигатели 100 S6 производятся в различных классах энергоэффективности согласно IEC 60034-30-1:

IE1 (Standard Efficiency): Устаревший класс, встречается редко.
IE2 (High Efficiency): Стандартный класс для большинства применений.
IE3 (Premium Efficiency): Высокоэффективные двигатели, потребляющие на несколько процентов меньше энергии, что окупается при длительной работе.
IE4 (Super Premium Efficiency): Может встречаться в этом габарите, но реже, требует специальных конструктивных решений.

Выбор между IE2 и IE3 определяется расчетом жизненного цикла и требованиями местного законодательства (во многих странах IE3 является обязательным минимумом для новых приводов).

Области применения и типовые приводы

Двигатели 100 S6 находят применение в различных отраслях промышленности благодаря надежности и оптимальному соотношению момент/скорость для среднескоростных механизмов:

Насосное оборудование: Центробежные насосы для воды и других жидкостей.
Вентиляционное оборудование: Приточные и вытяжные вентиляторы средней производительности.
Компрессорная техника: Поршневые и винтовые компрессоры малой мощности.
Конвейеры и транспортеры: Ленточные и цепные конвейеры с умеренной нагрузкой.
Станки и оборудование: Приводы сверлильных, фрезерных, шлифовальных станков, смесителей.
Общепромышленные механизмы: Лебедки, подъемники, дозаторы.

Схемы подключения и управление

Трехфазные двигатели 100 S6 подключаются к сети переменного тока 380/400 В, 50 Гц. Основные схемы включения обмоток статора:

«Звезда» (Y): Применяется для нормального пуска при номинальном напряжении сети. Фазное напряжение на обмотке составляет 230В при линейном 400В.
«Треугольник» (Δ): Может использоваться для пуска по схеме «звезда-треугольник» (Y-Δ), где начальный пуск осуществляется «звездой», а после разгона переключение на «треугольник» для работы на полную мощность.

Для плавного пуска, регулирования скорости и направления вращения используются дополнительные устройства:

Пускатели (контакторы): Для прямого пуска и защиты от перегрузок (совместно с тепловым реле).
Частотные преобразователи (ЧП, VFD): Позволяют плавно регулировать скорость в широком диапазоне, осуществлять энергосбережение на насосно-вентиляторной нагрузке.
Устройства плавного пуска (Soft Starter): Ограничивают пусковой ток и обеспечивают плавный разгон механизма.

Техническое обслуживание и диагностика

Плановое техническое обслуживание двигателя 100 S6 включает:

Контроль вибрации: Допустимый уровень вибрации для данного габарита обычно не превышает 2.8 мм/с.
Контроль температуры: Мониторинг температуры подшипников и корпуса. Превышение температуры может указывать на перегруз, износ подшипников или проблемы с охлаждением.
Подшипниковый узел: Периодическая проверка состояния и замена смазки (если подшипники не являются permanently lubricated). Интервал пересмазки зависит от режима работы и типа подшипника.
Изоляция обмоток: Регулярное измерение сопротивления изоляции мегомметром (не менее 1 МОм при 500 В).
Очистка: Удаление пыли и грязи с корпуса и ребер охлаждения для обеспечения нормального теплоотвода.
Проверка креплений: Контроль затяжки болтовых соединений лап и клеммной коробки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается двигатель 100 S6 от 100 L6?

Буква «S» (Short) или «L» (Long) в обозначении указывает на длину станины. Двигатель 100 L6 при той же высоте оси вращения (100 мм) имеет более длинный корпус, что обычно позволяет разместить более мощный двигатель (например, 3.0 кВт) или двигатель с улучшенными характеристиками (более высокий КПД, меньший нагрев) в том же габарите по высоте. Установочные размеры по длине (например, размер C) у них будут различаться.

Какое скольжение является нормальным для двигателя 100 S6?

Номинальное скольжение S_N = (n_s — n_N) / n_s. Для 6-полюсных двигателей оно обычно составляет 4-6.5%. Таким образом, при синхронной скорости 1000 об/мин рабочая скорость будет в диапазоне 935-960 об/мин. Большее скольжение может указывать на перегрузку или дефекты в конструкции ротора.

Можно ли использовать двигатель 100 S6 в сети 380В, 60 Гц?

Да, но с существенными оговорками. При подключении к сети 60 Гц синхронная скорость возрастет до 1200 об/мин. Характеристики двигателя изменятся: мощность на валу может незначительно увеличиться, но крутящий момент снизится. Необходимо проверить, не превысит ли рабочая скорость допустимые пределы для приводимого механизма. Также важно убедиться, что класс изоляции и конструкция двигателя рассчитаны на работу на повышенной скорости (увеличиваются центробежные силы, износ подшипников). Рекомендуется консультация с производителем.

Как правильно подобрать частотный преобразователь для данного двигателя?

Номинальный ток ЧП должен быть не менее номинального тока двигателя (I_N ≈ 4.8 А для 2.2 кВт). Рекомендуется запас 10-15%. Для двигателя 2.2 кВт подойдет преобразователь на 3-4 А (2.2-3 кВт). Необходимо активировать защитные функции ЧП: защиту от перегрузки по току, перегрева, ассиметрии фаз. При работе на низких скоростях (менее 10-15 Гц) с постоянным моментом может потребоваться внешний вентилятор для двигателя, так как собственная вентиляция становится неэффективной.

Что означает степень защиты IP55 для этого двигателя?

Степень защиты IP55 расшифровывается: первая цифра «5» — защита от пыли (пылезащищенное исполнение, проникновение пыли не полностью исключено, но она не должна проникать в количестве, нарушающем работу); вторая цифра «5» — защита от струй воды с любого направления. Таким образом, двигатель с IP55 может эксплуатироваться вне помещений и в условиях повышенной запыленности и влажности, но не предназначен для длительного погружения в воду или работы под сильной струей под давлением (мойка).

Как интерпретировать маркировку на шильдике двигателя?

Типовая маркировка: 100 S6 — 2.2 kW — IE3 — 400/690 V Δ/Y — 50 Hz — IP55 — IM B35.

100 S6: Типоразмер.
2.2 kW: Номинальная выходная мощность.
IE3: Класс энергоэффективности.
400/690 V Δ/Y: Напряжение питания. Для сети 400В обмотки соединяются в «треугольник» (Δ), для 690В – в «звезду» (Y).
50 Hz: Номинальная частота сети.
IP55: Степень защиты.
IM B35: Исполнение по способу монтажа (комбинированное, с лапами и фланцем).

Каков ожидаемый срок службы двигателя 100 S6?

При соблюдении условий эксплуатации (номинальная нагрузка, чистая окружающая среда, температура охлаждающего воздуха не выше +40°C, регулярное ТО) срок службы двигателя может превышать 20 000 – 40 000 часов. Критическим компонентом чаще всего являются подшипники качения, ресурс которых определяется нагрузкой, скоростью и качеством смазки. Обмотки при отсутствии перегрева и воздействия агрессивных сред сохраняют свойства десятилетиями.

Электродвигатели 100 S6