Электродвигатели фланцевые 1,5 кВт

Электродвигатели фланцевые мощностью 1,5 кВт: конструкция, параметры и применение

Фланцевые электродвигатели мощностью 1,5 кВт представляют собой компактные и эффективные асинхронные машины, предназначенные для непосредственного сочленения с приводимым механизмом через фланец на корпусе. Данная мощность является одной из наиболее востребованных в промышленности и коммунальном хозяйстве, обеспечивая баланс между производительностью и энергопотреблением. Отсутствие ножек и опорной лапы, характерных для лапчатых исполнений, требует крепления через фланец, что обеспечивает высокую соосность, жесткость соединения и экономию места.

Конструктивные особенности и типы фланцев

Конструктивно фланцевый двигатель 1,5 кВт состоит из статора в цилиндрическом корпусе, ротора, подшипниковых щитов и фланца, отлитого как единое целое с одним из щитов. Фланец имеет стандартизированные присоединительные размеры, что обеспечивает взаимозаменяемость. Ключевые элементы:

• Корпус: Литая рама из алюминиевого сплава (для малых мощностей) или чугуна, обеспечивающая отвод тепла и механическую прочность.
• Статор: Сердечник из электротехнической стали с трехфазной обмоткой, определяющей основные параметры двигателя.
• Ротор: Короткозамкнутый (типа «беличья клетка»), отличающийся высокой надежностью.
• Фланец: Стандартизированный узел крепления. Основные типы по ГОСТ и IEC:
  • Фланец типа B5 (FF): Фланец с крепежными отверстиями, расположенными на его торце. Вал выступает за плоскость фланца. Наиболее распространенный тип.
  • Фланец типа B14 (FT): Фланец с крепежными отверстиями, расположенными на его тыльной стороне. Вал выступает за плоскость фланца. Менее распространен.
  • Фланец типа B3/B6/B7/B8: Комбинированные исполнения, где двигатель имеет и фланец, и лапы (B3), или фланец для специфического монтажа (настенного, потолочного).

Основные технические характеристики и параметры

Для двигателя мощностью 1,5 кВт критически важными являются следующие параметры, определяющие его выбор для конкретного применения.

Таблица 1. Основные параметры асинхронных фланцевых двигателей 1,5 кВт (на примере серии АИР)

Параметр	Синхронная частота вращения, об/мин	3000 (2р=2)	1500 (2р=4)	1000 (2р=6)	750 (2р=8)
Типоразмер (высота оси вращения)		80 мм	90 мм	100 мм	112 мм
КПД (η), %, не менее		78.0-80.0	79.0-81.0	76.0-78.0	73.0-75.0
Коэффициент мощности (cos φ)		0.83-0.85	0.73-0.76	0.70-0.72	0.67-0.69
Номинальный ток при 380В, А		3.4-3.6	3.6-3.8	4.0-4.2	4.4-4.6
Пусковой ток (Iп/Iн)		6.0-7.0	6.0-7.0	5.5-6.5	5.0-6.0
Пусковой момент (Мп/Мн)		2.0-2.3	2.0-2.3	1.8-2.1	1.6-1.9
Максимальный момент (Мmax/Мн)		2.3-2.5	2.3-2.5	2.0-2.3	1.9-2.1
Уровень шума, дБА		65-70	60-65	58-63	56-61
Масса (фланец B5), кг		15-18	18-22	25-30	32-38

Классы изоляции, защиты и охлаждения

Данные параметры определяют надежность и область эксплуатации двигателя.

• Класс изоляции: Для современных двигателей стандартом является класс F (до 155°C). Однако рабочая температура системы изоляции обычно ограничивается классом B (до 130°C) для увеличения ресурса. Это указывается как «Изоляция F, нагрев по классу B».
• Степень защиты IP: Наиболее распространены:
  • IP54: Защита от пыли (частичная) и брызг воды со всех направлений. Стандарт для большинства промышленных применений.
  • IP55: Защита от пыли (полная, но не герметичность) и струй воды. Для условий повышенной влажности и наружного монтажа.
• Способ охлаждения: Для двигателей 1,5 кВт практически всегда используется самовентилируемое охлаждение (IC 411). На валу двигателя установлена крыльчатка, обдувающая корпус оребренными ребрами.

Области применения и типовые приводы

Фланцевые двигатели 1,5 кВт находят применение в механизмах, требующих компактного прямого присоединения без использования переходных рам или муфт.

• Насосное оборудование: Циркуляционные, скважинные, дренажные насосы. Фланец стандарта B5 напрямую стыкуется с фланцем насоса.
• Вентиляционное оборудование: Канальные вентиляторы, вытяжные установки. Двигатель монтируется непосредственно внутри или на корпусе вентилятора.
• Редукторы и червячные передачи: Мотор-редукторы, где двигатель является фланцевым элементом, присоединяемым к редуктору.
• Станкостроение: Приводы подач, шпиндели вспомогательных механизмов.
• Пищевая и химическая промышленность: Приводы мешалок, миксеров, дозаторов в исполнении с повышенной стойкостью к коррозии.

Особенности монтажа и подключения

Монтаж фланцевого двигателя требует внимания к соосности и креплению. Фланец механизма должен соответствовать стандарту двигателя (обычно B5). Крепежные болты должны быть равномерно затянуты с рекомендуемым моментом. При установке необходимо обеспечить свободный доступ к клеммной коробке и обеспечить свободное вращение вала рукой после монтажа.

Подключение трехфазного двигателя 1,5 кВт осуществляется через пусковую и защитную аппаратуру. Типовая схема включает:

• Автоматический выключатель (номинальный ток ~1.3*Iн = ~5-6А).
• Контактор или пускатель с катушкой на соответствующее напряжение управления.
• Тепловое реле или электронная защита от перегрузки, настроенная на номинальный ток двигателя (3.6-4.6А в зависимости от скорости).

Для двигателей, работающих в однофазной сети 220В, требуется использование пусковых и рабочих конденсаторов. Мощность на валу при этом снижается на 20-30%.

Критерии выбора фланцевого двигателя 1,5 кВт

При подборе необходимо последовательно определить следующие параметры:

1. Скорость вращения: Выбирается исходя из требуемой скорости исполнительного механизма. Для насосов и вентиляторов часто используют 1500 и 3000 об/мин.
2. Тип фланца: B5 – основной, B14 – для специальных конструкций.
3. Исполнение по климатическим условиям: УХЛ4 для умеренного климата внутри помещений, Тропическое (Т) для жаркого влажного климата.
4. Степень защиты: IP54 для цеха, IP55 для сырых помещений или улицы под навесом.
5. Класс энергоэффективности: Современным стандартом является IE2 (стандартная эффективность), IE3 (повышенная). Двигатели класса IE3 имеют на 2-5% более высокий КПД, что снижает эксплуатационные затраты.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем фланцевый двигатель принципиально отличается от лапчатого?

Фланцевый двигатель крепится через передний подшипниковый щит с фланцем, обеспечивая соосную установку на ответный фланец механизма. Лапчатый двигатель крепится за лапы на раму или плиту, и соединение с механизмом чаще всего осуществляется через муфту. Фланцевое исполнение компактнее и обеспечивает более жесткую связь.

Можно ли заменить лапчатый двигатель на фланцевый той же мощности?

Да, но только при наличии соответствующего ответного фланца на приводном механизме. Потребуется также проверить совпадение посадочных размеров вала и фланца (стандарт B5). Если механизм изначально рассчитан на лапчатый двигатель, потребуется переходная плита, что не всегда рационально.

Как определить необходимую частоту вращения (2, 4, 6, 8 полюсов)?

Выбор зависит от требуемой скорости вращения механизма и наличия редуктора. Для прямого привода вентилятора или насоса часто нужна высокая скорость (3000 об/мин). Для механизмов, требующих низких оборотов (мешалки, конвейеры), выбирают 1000 или 750 об/мин, иногда с дополнительным редуктором. Двигатели на 1500 об/мин являются наиболее универсальным и распространенным вариантом.

Что означает маркировка, например, АИР 80В2 У3?

Расшифровка: АИР – серия асинхронных двигателей; 80 – высота оси вращения (габарит) в мм; В – длина сердечника (установочный размер); 2 – число полюсов (2p=2, т.е. ~3000 об/мин); У3 – климатическое исполнение (умеренный климат, категория размещения 3 – для работы внутри помещений без регулирования тепловлажностных условий).

Требуется ли дополнительная смазка подшипников двигателя 1,5 кВт?

Современные двигатели малой мощности поставляются с подшипниками качения, заполненными консистентной смазкой на весь срок службы (L10). Техническое обслуживание, включающее пополнение или замену смазки, не требуется при работе в нормальных условиях. Исключение составляют специальные исполнения для высоких/низких температур или работы в агрессивных средах.

Как правильно подобрать частотный преобразователь для такого двигателя?

Для двигателя 1,5 кВт необходим преобразователь с номинальным выходным током не менее номинального тока двигателя (см. Таблицу 1). Рекомендуется запас по мощности на 15-20%, т.е. преобразователь на 2,2 кВт. Необходимо активировать защитные функции ПЧ: защиту от перегрузки по току, контроль перегрева, правильную настройку частотно-вольтовой характеристики (U/f) в соответствии с паспортом двигателя.

Почему двигатель 1,5 кВт при пуске может «выбивать» автомат на 10А?

Пусковой ток (Iп) для двигателя 1,5 кВт может в 6-7 раз превышать номинальный. При Iн=3.8А, Iп может достигать 22-27А. Автоматический выключатель на 10А с характеристикой «C» (C10) сработает от перегрузки с выдержкой времени, но при мгновенном токе, превышающем 50-100А (что маловероятно для исправного двигателя), сработает электромагнитный расцепитель. Для защиты двигателей используют автоматы с характеристикой «D» или, правильнее, схему с контактором и тепловым реле, настроенным на номинальный ток.

Заключение

Фланцевые электродвигатели мощностью 1,5 кВт являются высокостандартизированными, надежными и универсальными элементами промышленного привода. Правильный выбор по скорости, типу фланца, степени защиты и классу энергоэффективности, а также грамотный монтаж и подключение с использованием соответствующей защитной аппаратуры, обеспечивают их длительную и безотказную работу в составе насосных, вентиляционных и других систем. Понимание технических параметров, представленных в каталогах и таблицах, является ключевым для инженеров и специалистов, занимающихся проектированием и обслуживанием электропривода.