Электродвигатели 1,5 кВт 750 об/мин

Электродвигатели 1,5 кВт 750 об/мин: технические характеристики, сферы применения и особенности эксплуатации

Электродвигатели мощностью 1,5 кВт с синхронной частотой вращения 750 об/мин (номинальная скорость при нагрузке ~730-735 об/мин) представляют собой класс низкооборотистых асинхронных машин общего назначения. Они являются ключевым элементом в приводах механизмов, требующих высокого крутящего момента при относительно низкой скорости без использования редуктора или с упрощенной редукторной частью. Данные двигатели соответствуют стандартам серии IEC (например, IEC 60034, IEC 60072), а также отечественным ГОСТам (ГОСТ Р 51689-2000, ГОСТ 28173-89). Основное конструктивное исполнение – трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (АИР, 4АМ, 5АМ и аналоги), однако существуют и однофазные модификации (АИРЕ, с конденсаторным пуском).

Конструктивные особенности и принцип работы

Двигатель мощностью 1,5 кВт на 750 об/мин является четырехполюсной машиной (число полюсов 2p=4). Синхронная частота вращения магнитного поля статора при частоте сети 50 Гц рассчитывается как n1 = 60*f / p = 3000 / 4 = 750 об/мин. Реальная частота вращения ротора (n2) меньше синхронной на величину скольжения (s), которое для двигателей данной мощности составляет 2-4%. Таким образом, номинальная скорость вращения вала находится в диапазоне 720-735 об/мин.

Конструктивно двигатель состоит из следующих основных узлов:

    • Статор: Сердечник, набранный из изолированных листов электротехнической стали для снижения потерь на вихревые токи, с уложенной в пазах трехфазной обмоткой. Класс нагревостойкости изоляции обмотки, как правило, F (до 155°C) с рабочим превышением температуры по классу B (до 80°K) или F (до 105°K).
    • Ротор: Короткозамкнутый типа «беличья клетка», состоящий из сердечника и литой алюминиевой или реже медной клетки.
    • Корпус и подшипниковые щиты: Чугунный или алюминиевый корпус с ребрами охлаждения. Исполнение по способу монтажа – чаще всего IM 1081 (лапы с одним цилиндрическим концом вала) или IM 2081 (лапы с фланцем).
    • Система охлаждения: Защищенное исполнение (IP54, IP55) с самовентиляцией посредством крыльчатки на валу двигателя, обдувающей ребра корпуса.
    • Подшипниковые узлы: Как правило, используются шарикоподшипники качения (радиальные или радиально-упорные). Для вала диаметром 28 мм (типовой для 1,5 кВт 750 об/мин) это могут быть подшипники серии 6206 и 6205 (со стороны привода и противоположной стороны соответственно).

    Основные технические характеристики и параметры

    Типовые параметры для трехфазного асинхронного двигателя 1,5 кВт, 750 об/мин, 380В, 50 Гц:

    Таблица 1. Сводные технические характеристики
    ПараметрЗначение / ОписаниеПримечание
    Номинальная мощность, Pн1,5 кВтМеханическая мощность на валу
    Синхронная частота вращения750 об/минЧастота вращения магнитного поля
    Номинальная частота вращения, nн~730-735 об/минЗависит от скольжения
    Номинальное напряжение400/690 В (Δ/Y)Стандарт для сетей 380В
    Номинальный ток, Iн3.7 А (при 400В Δ)Фактический ток зависит от КПД и cos φ
    Коэффициент мощности, cos φ0.76 — 0.82Типовой диапазон
    Номинальный КПД, η78% — 82%Для серий IE2; IE3 – выше
    Пусковой ток, Iп/Iн5.5 — 7.0Кратность пускового тока
    Кратность пускового момента, Mп/Mн2.0 — 2.3
    Кратность максимального момента, Mmax/Mн2.4 — 2.8
    Масса25 — 35 кгЗависит от габарита и материала корпуса
    Степень защитыIP54, IP55Распространенные варианты
    Класс изоляцииFС рабочим превышением по классу B
    Способ монтажаIM 1081 (B3)На лапах
    Диаметр вала28 ммТиповое значение

    Классы энергоэффективности и стандарты

    Современные двигатели 1,5 кВт 750 об/мин производятся в соответствии с классами энергоэффективности IEC 60034-30-1:

    • IE1 (Standard Efficiency): Устаревший класс, снят с производства в ЕС.
    • IE2 (High Efficiency): Высокая эффективность. Для двигателя 1,5 кВт 4-полюсного минимальный КПД составляет 84.1% (при 1500 об/мин для 1,5 кВт — 85.5%, для 750 об/мин требования свои, значения близки).
    • IE3 (Premium Efficiency): Премиальная эффективность. Минимальный требуемый КПД выше на 2-4%.
    • IE4 (Super Premium Efficiency): Сверхпремиальная эффективность. Достигается за счет улучшенных материалов и конструкций (например, синхронные реактивные двигатели).

    Выбор двигателя класса IE3 или IE4 окупается за счет снижения эксплуатационных расходов при непрерывной работе.

    Сферы применения

    Низкая скорость и относительно высокий момент делают данные двигатели предпочтительными для следующих механизмов:

    • Насосное оборудование: Поршневые и винтовые насосы, где требуется прямой привод без редуктора.
    • Вентиляционное оборудование: Крышные вентиляторы, вытяжки большой производительности с низкооборотистыми колесами.
    • Конвейеры и транспортеры: Ленточные и цепные конвейеры с большой нагрузкой и низкой скоростью движения.
    • Смесительное и дробильное оборудование: Мешалки, бетоносмесители, дробилки щепы, где важна передача высокого крутящего момента.
    • Станки: Приводы точильных, шлифовальных станков, а также в качестве главного привода некоторых металлорежущих станков.
    • Подъемно-транспортное оборудование: Лебедки, тали с редуктором, где низкая скорость двигателя упрощает редукторную часть.

    Особенности выбора, монтажа и подключения

    При выборе двигателя 1,5 кВт 750 об/мин необходимо учитывать:

    • Режим работы (S1 — S10 по ГОСТ Р МЭК 60034-1): Для продолжительного режима S1 подходит стандартный двигатель. Для повторно-кратковременных режимов (S3, S4) с частыми пусками необходим двигатель с повышенным скольжением или специальным расчетным циклом.
    • Способ пуска: Прямой пуск (до 7.5 кВт в сетях с достаточной мощностью), пуск через преобразователь частоты (ПЧ) для плавного разгона и регулирования скорости, либо через устройство плавного пуска (УПП).
    • Защита: Обязательна установка аппаратов защиты от токов короткого замыкания (предохранители, автоматические выключатели) и от перегрузки (тепловые реле, электронные защитные реле). Номинальный ток защиты: Iзащ ≈ 1.1
    • Iн ≈ 4.1 А.
    • Схема подключения: Для сети 380В треугольник (Δ), для 660В – звезда (Y). Однофазные модификации (220В) требуют подключения через рабочий и пусковой конденсаторы.

    Обслуживание и диагностика неисправностей

    Основные процедуры технического обслуживания включают:

    • Периодическую проверку и подтяжку крепежных соединений.
    • Контроль вибрации и уровня шума.
    • Мониторинг температуры подшипниковых узлов и статора (термометрия, термопары).
    • Чистку наружных поверхностей от загрязнений для сохранения эффективности охлаждения.
    • Через 10-15 тыс. часов работы – замену смазки в подшипниках (тип смазки – Liolit, ЦИАТИМ и аналоги).

    Типовые неисправности: перегрев (причины: перегруз, нарушение вентиляции, межвитковое замыкание), повышенная вибрация (несоосность, износ подшипников, дисбаланс), гул (ослабление крепления активной стали).

    Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

    1. Чем отличается двигатель на 750 об/мин от двигателя на 1500 об/мин той же мощности 1,5 кВт?

    Основное отличие – в крутящем моменте. Момент на валу (M, Нм) рассчитывается как M = 9550

  • P / n, где P – мощность в кВт, n – частота вращения в об/мин. Для 1,5 кВт: при 750 об/мин момент ~19.1 Нм, при 1500 об/мин ~9.55 Нм. Двигатель на 750 об/мин развивает в два раза больший момент, но имеет в два раза меньшую скорость. Он также физически больше и тяжелее из-за большего числа полюсов.

  • 2. Можно ли регулировать скорость такого двигателя?

    Да, но только с использованием частотного преобразователя (ПЧ). Асинхронный двигатель без ПЧ имеет практически постоянную скорость. При питании от ПЧ можно плавно регулировать скорость в широком диапазоне (обычно от 5-10% до 100-120% от номинальной), сохраняя при этом высокий КПД. Важно учитывать, что на низких оборотах ухудшается самовентиляция, что может потребовать принудительного обдува.

    3. Какой пусковой ток у такого двигателя и как его снизить?

    Пусковой ток при прямом включении в сеть составляет 5.5-7 кратных от номинального (около 20-26 А для 1,5 кВт). Для его снижения и уменьшения просадок напряжения в сети применяют:

    • Устройства плавного пуска (УПП).
    • Частотные преобразователи (ПЧ).
    • Схемы «звезда-треугольник» (только для двигателей, обмотки которых рассчитаны на напряжение 660/380В при соединении Y/Δ).

    4. Как переделать трехфазный двигатель 380В на работу от однофазной сети 220В?

    Возможно, но с потерей мощности (до 30%). Для этого применяют схему с фазосдвигающим конденсатором. Емкость рабочего конденсатора (Cр, мкФ) ориентировочно рассчитывается по формуле: Cр = 2800

  • Iн / Uсети (для 220В). Для двигателя 1,5 кВт (Iн~3.7А при 380В, в однофазной сети ток будет выше) потребуется конденсатор емкостью примерно 50-100 мкФ на напряжение не менее 400В. Требуется также пусковой конденсатор большей емкости, подключаемый на время разгона. Такой режим работы не является штатным и может привести к перегреву.

  • 5. Как определить, что подшипники двигателя требуют замены?

    Основные признаки износа подшипников:

    • Появление постоянного или нарастающего гула, скрежета или свиста.
    • Повышенная вибрация двигателя, особенно в радиальном направлении.
    • Нагрев подшипникового узла сверх допустимого (температура на поверхности щита более 80-90°C).
    • Люфт вала при его покачивании (при отключенном двигателе).

    Своевременная замена предотвратит заклинивание и повреждение обмоток.

    6. Что означает маркировка, например, АИР112МВ8?

    Расшифровка по отечественной системе:

    • АИР – серия асинхронного двигателя (А – асинхронный, И – по ГОСТ (интерэлектро), Р – в алюминиевой станине).
    • 112 – высота оси вращения вала от лап (112 мм).
    • М – установочный размер по длине станины (средняя длина при высоте 112 мм).
    • В – длина сердечника (вторая длина).
    • 8 – число полюсов (8/2=4 пары полюсов, т.е. 750 об/мин).

Мощность такого двигателя будет близка к 1,5 кВт, но не обязательно точно равна. Точные параметры определяются по каталогу.

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.