Электродвигатели АИС 100 LA4
Электродвигатели АИС 100 LA4: полный технический анализ и область применения
Электродвигатель АИС 100 LA4 представляет собой асинхронный двигатель трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, сконструированный в соответствии с международным стандартом IEC 60034 и его российской адаптацией — ГОСТ Р МЭК 60034-1. Модель относится к серии АИС (Асинхронные Исполнения Специальные), которая является современным аналогом и преемником широко известной серии АИР. Индекс «100» обозначает высоту оси вращения вала в миллиметрах, что является ключевым габаритным размером. Исполнение «LA4» указывает на конкретный вариант установочных размеров и конструктивных особенностей в рамках данной высоты оси вращения.
Конструктивные особенности и исполнение
Двигатель АИС 100 LA4 построен по классической схеме. Статор состоит из шихтованного магнитопровода, набранного из изолированных листов электротехнической стали, в пазы которого уложена трехфазная обмотка. Ротор — короткозамкнутый, типа «беличья клетка», выполненный из алюминиевого сплава. Корпус двигателя — чугунный (для мощностей, соответствующих данной высоте оси вращения), что обеспечивает высокую механическую прочность, виброустойчивость и эффективный отвод тепла. Кожух вентилятора и защитный кожух также изготавливаются из стали или композитных материалов. Исполнение по способу монтажа — IM 1081 (лапы с одним цилиндрическим концом вала) или IM 2081 (лапы с фланцем на лапах), что является одним из самых распространенных в промышленности.
Основные технические параметры и характеристики
Высота оси вращения 100 мм определяет диапазон мощностей и других параметров. Конкретные значения зависят от производителя и количества полюсов.
| Количество полюсов (Синхронная частота вращения) | Мощность, кВт | Номинальная частота вращения, об/мин | Номинальный ток (при ~380В), А | КПД, η, % | Коэффициент мощности, cos φ | Пусковой момент, Мп/Мн | Масса, кг (примерно) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2 (3000 об/мин) | 3.0 — 4.0 | ~2850 — 2900 | 6.5 — 8.5 | 85.0 — 87.0 | 0.88 — 0.90 | 2.0 — 2.3 | 25 — 30 |
| 4 (1500 об/мин) | 2.2 — 3.0 | ~1420 — 1450 | 5.0 — 6.5 | 84.0 — 86.0 | 0.82 — 0.84 | 2.0 — 2.2 | 28 — 33 |
| 6 (1000 об/мин) | 1.5 — 2.2 | ~930 — 960 | 3.8 — 5.2 | 80.0 — 83.0 | 0.74 — 0.78 | 1.8 — 2.0 | 30 — 35 |
| 8 (750 об/мин) | 1.1 — 1.5 | ~710 — 720 | 3.2 — 4.0 | 76.0 — 79.0 | 0.70 — 0.74 | 1.7 — 1.9 | 32 — 38 |
Классы изоляции, охлаждение и климатическое исполнение
Обмотка статора двигателей АИС 100 LA4, как правило, выполняется с классом нагревостойкости изоляции «F» (до 155°C), но работают они при классе «B» (до 130°C). Такой запас повышает надежность и ресурс. Система охлаждения — IC 0141 (самовентилируемые двигатели с наружной поверхностной системой охлаждения и одним вентилятором на валу). Климатическое исполнение по ГОСТ 15150: У3 (для умеренного климата в закрытых помещениях без регулирования температуры), но часто предлагаются и исполнения У1, У2, а также ХЛ1 для холодного климата. Степень защиты корпуса стандартно — IP54 (защита от пыли и брызг воды со всех направлений), что позволяет использовать двигатель в условиях повышенной запыленности и влажности.
Энергоэффективность
Современные двигатели серии АИС соответствуют стандартам энергоэффективности. Для мощности в диапазоне АИС 100 (1.1 — 4.0 кВт) стандарт IEC 60034-30-1 определяет следующие классы:
- IE1 (Standard Efficiency) — стандартный класс. В настоящее время производство двигателей ниже IE2 в ЕАЭС ограничено.
- IE2 (High Efficiency) — повышенный класс. Наиболее распространен для данной серии.
- IE3 (Premium Efficiency) — премиальный класс. Достигается за счет использования большего количества активных материалов (медь, сталь) и оптимизированных конструктивных решений.
- Привод насосов (циркуляционных, скважинных, дренажных).
- Привод вентиляторов и дымососов в системах вентиляции и кондиционирования.
- Привод компрессоров малой и средней мощности.
- Конвейерные системы и транспортеры.
- Станки (токарные, сверлильные, фрезерные) и прочее металлообрабатывающее оборудование.
- Приводы смесителей, мешалок в пищевой и химической промышленности.
- В составе промышленных вентильных преобразователей для регулируемого электропривода.
- Мощность и момент на валу нагрузки.
- Требуемую частоту вращения (выбор количества полюсов).
- Режим работы (S1 — продолжительный, S3 — повторно-кратковременный и т.д.).
- Класс энергоэффективности.
- Степень защиты IP и климатическое исполнение.
- Способ монтажа (IM 1081 или IM 2081).
- Полное соответствие международным стандартам IEC, что упрощает импорт и экспорт оборудования.
- Повышенные классы энергоэффективности (IE2, IE3) как стандартные.
- Оптимизированные магнитные системы и улучшенные обмоточные данные.
- Расширенный диапазон рабочих температур и влажности.
- Совместимость по установочно-присоединительным размерам с большинством двигателей европейских производителей (например, серий ММ от Siemens или M2QA от ABB).
Двигатели АИС 100 LA4 класса IE2 и IE3 обеспечивают значительное снижение эксплуатационных затрат на электроэнергию в течение всего жизненного цикла.
Область применения
Благодаря надежности, стандартизированным установочным размерам и широкому диапазону характеристик, двигатели данной серии находят применение в различных отраслях промышленности:
Выбор, монтаж и эксплуатация
При выборе двигателя АИС 100 LA4 необходимо учитывать:
Монтаж должен производиться на ровную, жесткую фундаментную плиту или раму. Обязательна центровка вала двигателя с валом рабочей машины. Для защиты от перегрузок и короткого замыкания в цепи питания обязательна установка автоматических выключателей и тепловых реле или использование частотного преобразователя со встроенными защитами. Эксплуатация требует регулярного технического обслуживания: очистка от пыли, проверка состояния подшипникового узла (смазка при необходимости), контроль вибрации, проверка сопротивления изоляции обмоток.
Отличия от серии АИР и других аналогов
Серия АИС является эволюционным развитием серии АИР. Основные отличия:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается исполнение LA4 от, например, L4 или LA3 в рамках одной высоты оси вращения 100 мм?
Буквенный индекс (L, LA, LB и т.д.) в сочетании с цифрой определяет конкретную комбинацию установочных размеров: длина от лапы до конца вала, диаметр вала, размеры лап и расстояния между отверстиями в них. LA4 — это один из стандартизированных вариантов. Двигатель АИС 100 LA4 невзаимозаменяем по посадочным местам с АИС 100 L4 или LA3. При замене необходимо сверяться с чертежом габаритных и присоединительных размеров.
Можно ли использовать двигатель АИС 100 LA4 с частотным преобразователем?
Да, все современные асинхронные двигатели серии АИС пригодны для работы от частотного преобразователя. Однако для длительной работы на низких скоростях (ниже 20-30 Гц) при постоянном моменте может потребоваться независимое вентилирование, так как собственный вентилятор на валу двигателя теряет эффективность. Также для подавления высокочастотных помех и защиты изоляции обмоток от перенапряжений рекомендуется использовать выходные дроссели или синус-фильтры ПЧ.
Какой тип смазки и периодичность обслуживания подшипникового узла?
Двигатели АИС 100 LA4, как правило, поставляются с подшипниками качения, заполненными консистентной смазкой на весь срок службы (L10). Однако в тяжелых условиях эксплуатации (высокая температура, запыленность) рекомендуется периодическая проверка состояния смазки и подшипников. Интервал обслуживания зависит от режима работы и может составлять от 10 до 40 тысяч часов. Тип смазки указывается производителем (чаще всего это литиевые смазки типа NLGI 2 или 3).
Что означает маркировка «У3» и «IP54» на шильдике?
«У3» — климатическое исполнение: для умеренного макроклиматического района, для эксплуатации в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха существенно меньше, чем на открытом воздухе. «IP54» — степень защиты оболочки: первая цифра «5» — защита от проникновения пыли (полная, допускается незначительное проникновение), вторая цифра «4» — защита от воды, брызгающей на оболочку с любого направления.
Как правильно подобрать тепловое реле для защиты двигателя АИС 100 LA4?
Номинальный ток теплового элемента реле (Iуст) выбирается равным номинальному току двигателя, указанному на его шильдике. Для двигателя мощностью 3.0 кВт, 1500 об/мин, номинальный ток составляет примерно 6.5А. Следовательно, Iуст теплового реле выставляется на 6.5А. Необходимо использовать реле, предназначенное для защиты электродвигателей, с функцией компенсации температуры окружающей среды и возможностью регулировки уставки в нужном диапазоне.
Является ли двигатель АИС 100 LA4 взрывозащищенным?
Стандартное исполнение — общепромышленное, не взрывозащищенное. Для работы во взрывоопасных зонах (шахты, нефтехимические производства, АЗС) необходимо выбирать специальные исполнения двигателей, имеющие соответствующую маркировку взрывозащиты (например, Ex d, Ex e, Ex n) и сертификаты соответствия. Такие модификации в серии АИС существуют, но они обозначаются отдельно.