Электродвигатели с короткозамкнутым ротором (АДКЗ) в исполнении IP55 представляют собой асинхронные машины, ротор которых выполнен в виде «беличьей клетки», а корпус обеспечивает защиту от пыли и водяных струй. Это наиболее распространенный тип промышленных электродвигателей, сочетающий надежность, простоту конструкции и высокую степень защиты от воздействий окружающей среды. Исполнение IP55 делает их незаменимыми для работы в условиях повышенной запыленности, влажности и при наличии атмосферных осадков вне помещений.
Конструктивно двигатель состоит из двух основных частей: неподвижного статора и вращающегося короткозамкнутого ротора. Статор набирается из изолированных листов электротехнической стали для снижения потерь на вихревые токи и имеет трехфазную обмотку, уложенную в пазы. При подключении к сети трехфазного напряжения в обмотке статора создается вращающееся магнитное поле. Ротор также состоит из шихтованного сердечника, в пазы которого залиты или запрессованы неизолированные проводники (стержни), замкнутые накоротко с торцов кольцами. Вращающееся поле статора наводит в этих стержнях ЭДС, под действием которой в замкнутой цепи ротора протекают токи. Взаимодействие токов ротора с магнитным полем статора создает электромагнитный момент, приводящий ротор во вращение.
Ключевым отличием исполнения IP55 является конструкция корпуса, подшипниковых щитов и уплотнений. Для достижения данной степени защиты применяются:
Код IP (Ingress Protection) регламентируется стандартом IEC 60529. Для IP55:
Таким образом, двигатель IP55 пригоден для установки на открытых площадках, в неотапливаемых цехах, сельскохозяйственных объектах, пищевом производстве, где возможна мойка оборудования, и в других условиях с агрессивной средой.
При подборе электродвигателя АДКЗ IP55 необходимо анализировать следующий комплекс параметров:
Современные двигатели маркируются согласно классам энергоэффективности:
Использование двигателей IE3 и IE4 при постоянной нагрузке позволяет существенно снизить эксплуатационные затраты на электроэнергию.
Благодаря своей защищенности и надежности, данные двигатели находят применение практически во всех отраслях промышленности:
| Параметр | Класс IE2 | Класс IE3 | Класс IE4 (пример) |
|---|---|---|---|
| Номинальный КПД, η (%) | 89.4 | 91.4 | 93.8 |
| Номинальный ток, IN (А) | 14.7 | 14.3 | 13.9 |
| cos φ | 0.84 | 0.85 | 0.87 |
| Приблизительные потери, (Вт) | ~880 | ~700 | ~490 |
| Годовое энергопотребление
|
~65700 | ~64200 | ~63000 |
| Годовая экономия (кВт·ч) | База | ~1500 | ~2700 (от IE2) |
При работе 24/7 с номинальной нагрузкой.
Прямой пуск (DOL) является самым простым, но вызывает броски пускового тока в 5-7 раз выше номинального. Для снижения негативного воздействия на сеть и механизм применяют:
Важно: При использовании ЧП или УПП внутри IP55, необходимо обеспечить соответствующий класс защиты и для самого устройства управления, либо разместить его в отдельном шкафу.
Монтаж должен производиться на ровную, жесткую фундаментную плиту с точной центровкой по полумуфтам. Неправильная центровка приводит к вибрациям и преждевременному износу подшипников. Эксплуатация допускается в диапазоне температур окружающей среды, обычно от -20°C до +40°C. Регулярное ТО включает:
IP54 обеспечивает защиту от пыли в неопасном количестве и от брызг воды со всех направлений. IP55 защищает от струй воды низкого давления, что является более жестким требованием. IP65 обеспечивает полную пыленепроницаемость (пылезащищенный корпус) и защиту от струй воды, что делает его пригодным для работы в условиях сильной запыленности и прямого воздействия воды.
Да, именно для этого он и предназначен. Степень защиты IP55 предполагает, что попадание дождевых струй на корпус не нарушит работу двигателя. Однако он не предназначен для длительного погружения в воду или работы под сильными струями высокого давления (например, от мойки высокого давления).
Согласно техническому регламенту Таможенного союза и директивам ЕС, для большинства новых установок обязателен класс IE3 (или IE2 в сочетании с частотным преобразователем). Выбор IE3 и выше экономически оправдан при большом времени наработки, так как более высокая стоимость двигателя окупается за счет снижения затрат на электроэнергию.
Да, требуется. Степень защиты IP относится только к твердым телам и воде. Для работы в химически агрессивных средах необходимо выбирать двигатели со специальным исполнением корпуса и лакокрасочного покрытия (например, из нержавеющей стали или с покрытием), а также со стойкими к воздействию материалов уплотнениями. Маркировка IP55 в этом случае не гарантирует защиту от коррозии.
Мощность выбирается по максимальной потребляемой мощности приводимого агрегата с учетом коэффициента запаса (10-15%). Для центробежных насосов и вентиляторов мощность пропорциональна кубу скорости, поэтому даже небольшое снижение скорости с помощью ЧП дает значительную экономию энергии. Необходимо учитывать характеристики P(Q) и η(Q) как насоса, так и двигателя.
При прямом пуске двигатель потребляет большой ток, что приводит к повышенному тепловыделению в обмотках статора и ротора. Кратковременный нагрев в пределах, предусмотренных тепловым классом изоляции (например, 155°C для класса F), является нормальным. Однако частые пуски или длительный пуск под нагрузкой могут привести к перегреву и повреждению изоляции. В таких режимах необходимо использовать двигатели с повышенным пусковым моментом или применять устройства плавного пуска.
Периодичность зависит от типа подшипников, скорости вращения, условий работы и типа смазки. Для стандартных двигателей с подшипниками качения и консистентной смазкой типичный интервал составляет 10 000 – 20 000 часов работы. Точные рекомендации указаны в паспорте двигателя. Пересмазка так же вредна, как и недостаток смазки, так как приводит к перегреву подшипника.