Электродвигатели АИР 160 S6

Электродвигатели АИР 160 S6: технические характеристики, конструкция и область применения

Электродвигатель АИР 160 S6 представляет собой асинхронный двигатель трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, соответствующий серии АИР по ГОСТ Р 51689-2000 (стандарт, гармонизированный с МЭК 60034-1). Данная модель является ключевым элементом в промышленных системах, требующих надежного и эффективного преобразования электрической энергии в механическую. Маркировка двигателя расшифровывается следующим образом: «АИР» – обозначение серии асинхронных двигателей, «160» – высота оси вращения вала в миллиметрах (габарит), «S» – установочный размер по длине станины (короткая длина), «6» – число полюсов, что соответствует синхронной частоте вращения 1000 об/мин.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция двигателя АИР 160 S6 является классической для двигателей данного типа и включает в себя следующие основные узлы:

Статор: Состоит из корпуса (станины), выполненного из чугуна марки СЧ15-СЧ25, и сердечника, набранного из изолированных листов электротехнической стали. В пазы сердечника уложена трехфазная обмотка из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F (до 155°C), что обеспечивает надежную работу в условиях повышенных температур.
Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Сердечник ротора также набран из электротехнической стали. Обмотка ротора выполнена в виде литой алюминиевой клетки, залитой под давлением. Такая конструкция обеспечивает высокую механическую прочность и минимальное техническое обслуживание.
Вал: Изготовлен из углеродистой стали, имеет цилиндрическую форму. На валу установлен ротор и предусмотрены посадочные места для присоединения рабочего механизма (шкива, полумуфты, зубчатой передачи). Выходной конец вала выполнен в соответствии с ГОСТ, что обеспечивает унификацию сцепных устройств.
Подшипниковые щиты и подшипники: Двигатель оснащен двумя чугунными подшипниковыми щитами, в которых установлены шариковые радиальные подшипники качения. Для габарита 160, как правило, используются подшипники серии 6309 (со стороны привода) и 6309 или 6209 (со стороны противопривода). Наличие маслосборных канавок и лабиринтных уплотнений предотвращает утечку смазки и защищает подшипниковый узел от попадания загрязнений.
Охлаждение и вентиляция: Двигатель имеет наружное обдуваемое исполнение (IC0141 по ГОСТ). Охлаждение осуществляется с помощью внешнего вентилятора, расположенного под защитным кожухом на валу двигателя. Поток воздуха отводит тепло от оребренной поверхности станины.
Клеммная коробка: Расположена в верхней части двигателя, может быть развернута на 180° для удобства подвода кабелей. Ввод кабеля может осуществляться с любой из четырех сторон коробки. Клеммные соединения обеспечивают возможность подключения обмоток как в «звезду» (Y), так и в «треугольник» (Δ) для работы на разных номинальных напряжениях.

Основные технические характеристики и параметры

Электродвигатель АИР 160 S6 рассчитан на работу от трехфазной сети переменного тока частотой 50 Гц. Его ключевые параметры определяются габаритом и числом полюсов.

Таблица 1. Номинальные параметры двигателя АИР 160 S6

Параметр	Значение	Единица измерения	Примечание
Мощность на валу (P₂)	11,0	кВт	Номинальная полезная мощность
Синхронная частота вращения (n₀)	1000	об/мин	Частота вращения магнитного поля
Номинальная частота вращения (n_н)	970	об/мин	Частота при номинальной нагрузке
Номинальное скольжение (s)	3,0	%	Расчетное значение
Номинальный ток (I_н) при 380В	23,0	А	Для схемы соединения «треугольник» (Δ)
Номинальный КПД (η)	87,5	%	Согласно ГОСТ, класс IE1
Коэффициент мощности (cos φ)	0,78	—	При номинальной нагрузке
Кратность пускового тока (I_п/I_н)	6,5	—	Отношение пускового тока к номинальному
Кратность пускового момента (М_п/М_н)	2,0	—	Отношение пускового момента к номинальному
Кратность максимального момента (М_max/М_н)	2,2	—	Перегрузочная способность
Масса двигателя	~130	кг	Зависит от конкретного производителя
Степень защиты (IP)	IP54 / IP55	—	Наиболее распространенные исполнения
Класс изоляции	F	—	Допустимая температура 155°C
Режим работы	S1	—	Продолжительный номинальный режим

Таблица 2. Габаритные и установочные размеры (основные по ГОСТ)

Обозначение размера	Значение, мм	Описание
h (высота оси вращения)	160	Габаритный параметр серии
l₁ (длина от края лапы до конца вала)	~650	Зависит от длины станины S
l₁₀ (длина от центра лапы до конца вала)	~505	Монтажный размер
l₃₁ (длина выступающей части вала)	110	Размер для установки полумуфты/шкива
d₁ (диаметр вала)	48	Посадочный диаметр вала
b₁ (ширина шпоночного паза на валу)	14	Стандартный размер
h₁ (высота шпоночного паза на валу)	5,5	Стандартный размер
l₂₅ (расстояние между отверстиями в лапах вдоль)	254	Монтажный размер
l₂₆ (расстояние между отверстиями в лапах поперек)	210	Монтажный размер

Энергоэффективность и классы IE

Двигатели серии АИР, выпускаемые по старому ГОСТ, как правило, соответствуют классу энергоэффективности IE1 (Стандартный). В настоящее время актуальным является ГОСТ Р МЭК 60034-30-1, который вводит более высокие классы: IE2 (Повышенный), IE3 (Премиум) и IE4 (Сверхпремиум). Для двигателя мощностью 11 кВт с 6 полюсами нормированные значения КПД составляют:

IE1: 87,5% (соответствует АИР 160 S6 старого образца)
IE2: 89,6%
IE3: 90,6%

При выборе нового оборудования рекомендуется рассматривать двигатели класса IE3 и выше, что обеспечивает значительную экономию электроэнергии в течение жизненного цикла, несмотря на более высокую первоначальную стоимость.

Области применения и типовые приводы

Двигатель АИР 160 S6, благодаря своей мощности (11 кВт) и частоте вращения (~970 об/мин), нашел широкое применение в промышленности для привода механизмов, не требующих регулирования скорости или регулируемых посредством частотных преобразователей. Основные области применения:

Насосное оборудование: Центробежные, поршневые и шестеренные насосы в системах водоснабжения, отопления, канализации и технологических линиях.
Вентиляционное и компрессорное оборудование: Привод вентиляторов общепромышленного назначения, дымососов, воздуходувок и поршневых компрессоров.
Конвейеры и транспортеры: Ленточные, скребковые и пластинчатые конвейеры с умеренной нагрузкой.
Станки и технологическое оборудование: Приводы деревообрабатывающих станков, дробилок, смесителей, мешалок, экструдеров.
Подъемно-транспортные механизмы: Лебедки, тельферы небольшой грузоподъемности.

Выбор, монтаж и эксплуатация

При выборе двигателя АИР 160 S6 необходимо учитывать следующие факторы:

Режим работы: Двигатель рассчитан на продолжительный режим S1. Для повторно-кратковременных (S3-S5) или других специальных режимов требуется проверка по тепловому расчету и, возможно, выбор двигателя с запасом мощности.
Условия окружающей среды: Стандартное исполнение – для работы в закрытых помещениях с неагрессивной средой. Для пыльных помещений или на улице требуется степень защиты не ниже IP54. Для взрывоопасных зон необходимо специальное исполнение (Взрывозащищенное, серия ВАИР или аналоги).
Способ пуска: Прямой пуск (до 11 кВт, как правило, допустим в большинстве сетей), пуск с помощью устройства плавного пуска или частотного преобразователя для снижения пусковых токов и механических ударов.
Соединение обмоток: При питающем напряжении 380В обмотки статора соединяются в «треугольник» (Δ). При напряжении 660В – в «звезду» (Y). Данная информация указана на шильдике двигателя и в клеммной коробке.

Монтаж: Двигатель должен быть установлен на ровное, жесткое основание и закреплен с помощью фундаментных болтов через отверстия в лапах. Обязательна центровка вала двигателя с валом рабочего механизма. Неправильная центровка (радиальное или угловое смещение) приводит к повышенной вибрации, износу подшипников и выходу из строя.

Эксплуатация и техническое обслуживание (ТО): Регламент ТО включает в себя периодический контроль:

Внешнего состояния и чистоты корпуса, особенно ребер охлаждения.
Уровня вибрации и шума.
Температуры подшипниковых узлов (на ощупь или пирометром).
Состояния смазки в подшипниках. Замена смазки проводится по графику (примерно каждые 4000-10000 часов работы) с применением пластичной смазки (например, Литол-24). Важно не переполнять полость подшипника смазкой (не более 1/2-2/3 объема).
Сопротивления изоляции обмоток мегомметром (не менее 1 МОм при 500 В).

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Какое рабочее напряжение у двигателя АИР 160 S6?

Двигатель рассчитан на два номинальных линейных напряжения: 220/380В или 380/660В. В сетях 380В 50Гц, наиболее распространенных в России, обмотки статора должны быть соединены в «треугольник» (Δ). Схема соединения указана на шильдике и внутри клеммной коробки.

2. Какова реальная частота вращения вала под нагрузкой?

Синхронная частота для 6-полюсного двигателя – 1000 об/мин. Номинальная частота вращения при полной нагрузке, указанная в каталоге, составляет около 970 об/мин. Реальная частота зависит от нагрузки на валу и может колебаться в пределах 970-1000 об/мин. При увеличении нагрузки скольжение растет, а частота вращения незначительно снижается.

3. Можно ли использовать этот двигатель с частотным преобразователем (ЧП)?

Да, двигатели серии АИР пригодны для работы с частотными преобразователями. Однако для длительной и надежной эксплуатации на переменной частоте рекомендуется:

Использовать ЧП с синус-фильтром или dU/dt-фильтром для снижения гармонических искажений и перенапряжений на обмотках.
Обеспечить принудительное независимое охлаждение при работе на низких оборотах (ниже 20-30 Гц), так как собственный вентилятор двигателя на валу теряет эффективность.
Проверить класс изоляции обмоток (предпочтительно F или выше).

4. Какой пусковой ток у данного двигателя и как его ограничить?

При прямом пуске пусковой ток (I_п) в 6.5-7 раз превышает номинальный (I_н=23А), то есть может достигать 150-160А. Для его ограничения и снижения механических ударов применяют:

Устройства плавного пуска (софтстартеры).
Частотные преобразователи.
Схемы пуска «звезда-треугольник» (для двигателей, обмотки которых рассчитаны на работу в треугольнике при 380В).

Выбор метода зависит от требований технологического процесса и возможностей питающей сети.

5. Как часто нужно проводить замену смазки в подшипниках?

Интервал замены пластичной смазки (Литол-24, ЦИАТИМ-201 и аналоги) зависит от условий эксплуатации (температура, запыленность, режим работы). В стандартных условиях рекомендуется проводить замену каждые 4000-5000 часов работы. В тяжелых условиях (высокая температура, вибрация) интервал сокращается до 2000-3000 часов. При замене необходимо удалить старую смазку, промыть полость подшипника растворителем и заполнить новой смазкой на 1/2-2/3 объема. Переполнение ведет к перегреву и выходу подшипника из строя.

6. Чем отличается исполнение АИР 160 S6 от АИР 160 M6?

Буква «S» или «M» в обозначении указывает на установочный размер по длине станины (при одной и той же высоте оси вращения 160 мм). «S» – короткая станина, «M» – средняя станина. Двигатель с индексом «M» при той же мощности (11 кВт) и числе полюсов (6) будет иметь несколько большие габаритные длины (l1, l10), а также, как правило, немного лучшие массогабаритные показатели и, возможно, КПД за счет увеличенного активного железа и меди. Однако основные электрические параметры (мощность, частота вращения, ток) остаются в рамках одного габарита.

Заключение

Электродвигатель АИР 160 S6 представляет собой проверенное, надежное и унифицированное решение для широкого спектра промышленных приводов постоянной скорости. Его конструкция, основанная на международных и национальных стандартах, обеспечивает длительный срок службы при минимальном техническом обслуживании. При выборе данного двигателя в современных условиях особое внимание следует уделять классу энергоэффективности, отдавая предпочтение моделям IE2 и IE3 для снижения эксплуатационных затрат. Правильный монтаж, центровка и соблюдение регламента ТО являются залогом безотказной работы агрегата на протяжении всего жизненного цикла.

Электродвигатели АИР 160 S6