Электродвигатели АИР 355 S2

Электродвигатели АИР 355 S2: технические характеристики, конструкция и область применения

Электродвигатели серии АИР 355 S2 представляют собой асинхронные машины с короткозамкнутым ротором, предназначенные для трехфазной сети переменного тока частотой 50 Гц. Данная серия относится к двигателям высокой мощности (от 200 кВт) и является ключевым элементом в системах промышленного привода. Индекс «355» обозначает высоту оси вращения (габарит) в миллиметрах, а «S2» — режим работы: кратковременный с продолжительностью цикла 30 минут. Эти двигатели изготавливаются в соответствии с межгосударственным стандартом ГОСТ Р 51689-2000 (а также IEC 60034-1), что обеспечивает их полную взаимозаменяемость с аналогичными моделями других производителей, соблюдающих данный норматив.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция двигателя АИР 355 S2 является классической для асинхронных машин данного класса. Станина и корпусные щиты выполняются из чугуна марки СЧ15-СЧ25, что обеспечивает высокую механическую прочность, виброустойчивость и эффективный отвод тепла. Сердечник статора набирается из изолированных листов электротехнической стали, что минимизирует потери на вихревые токи. Обмотка статора выполняется из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F (до 155°C), но работающая в режиме изоляции класса B (до 130°C) для увеличения ресурса. Короткозамкнутый ротор типа «беличья клетка» изготавливается методом литья под давлением из алюминиевых сплавов. Вал выполнен из высококачественной конструкционной стали, имеет повышенную жесткость для минимизации прогибов. Подшипниковые щиты комплектуются роликовыми и шариковыми подшипниками качения, рассчитанными на высокие радиальные нагрузки. На корпусе расположена клеммная коробка, ориентированная, как правило, на верхнее расположение, с возможностью поворота на 180°. Конструкция обеспечивает степень защиты IP54 (защита от попадания пыли и брызг воды со всех направлений) и систему охлаждения IC0141 (самовентиляция с помощью крыльчатки на валу двигателя).

Основные технические параметры и характеристики

Двигатели габарита 355 в исполнении S2 характеризуются рядом ключевых параметров, которые определяют их выбор для конкретного применения. Ниже приведены основные данные для стандартного напряжения 380/660 В (соединение обмоток Δ/Y).

Таблица 1. Основные технические характеристики АИР 355 S2

Режим работы S2 (кратковременный)

Буквенный индекс S2 является принципиально важным при выборе данного двигателя. Этот режим подразумевает работу двигателя в течение короткого, четко определенного времени (в данном случае 30 минут), после которого следует остановка и период охлаждения до температуры окружающей среды. За время работы двигатель не успевает выйти на установившуюся температуру, что позволяет использовать его с большей нагрузкой по сравнению с двигателем непрерывного режима работы S1 той же габаритной мощности. Это делает двигатели АИР 355 S2 оптимальным решением для приводов, работающих циклически с длительными паузами: подъемные механизмы (краны, тельферы), заслонки и шлюзы, испытательные стенды, некоторые виды насосов и вентиляторов, работающих в повторно-кратковременном режиме. Использование двигателя S2 в режиме S1 (непрерывном) недопустимо без соответствующего снижения нагрузки, так как приведет к перегреву и преждевременному выходу из строя изоляции.

Варианты исполнения и модификации

Помимо базового исполнения, двигатели АИР 355 могут поставляться в различных климатических и конструктивных вариантах:

• По климатическому исполнению: У3 (для умеренного климата), У2 (для умеренного климата с более низкими температурами), ХЛ (холодный климат), Т (тропический климат).
• По степени защиты: Стандартно IP54, возможны варианты IP55 (повышенная защита от струй воды) и IP23 (защита от капель и твердых тел диаметром более 12 мм, но с лучшим охлаждением).
• По способу монтажа: IM 1081 (лапы с фланцем на щите со стороны привода), IM 2081 (лапы с фланцем на щите со стороны, противоположной приводу), IM 3081 (лапы с фланцем на станине). Наиболее распространено исполнение IM 1001 (лапы, без фланца).
• По категории размещения: 1 (на открытом воздухе), 2 (под навесом), 3 (в закрытых помещениях без регулирования климата), 4 (в закрытых помещениях с искусственным климатом).
• С дополнительными устройствами: Встроенные датчики температуры (термосопротивления или термопары в обмотке статора и подшипниковых узлах), тормоз (электромагнитный или механический), принудительная вентиляция (IC416), особо стойкое исполнение против агрессивных сред.

Подбор и эксплуатация

При выборе двигателя АИР 355 S2 необходимо провести тщательный расчет нагрузки, учитывая:

• Мощность: Номинальная мощность двигателя должна быть не менее мощности на валу рабочей машины с учетом возможных перегрузок в цикле.
• Режим работы: Строгое соответствие режиму S2 (30 минут). Если цикл отличается, требуется пересчет эквивалентной мощности.
• Частоту вращения: Выбор между 3000, 1500, 1000 об/мин зависит от требований приводимого механизма и наличия редуктора.
• Пусковые характеристики: Для механизмов с тяжелым пуском (высоким моментом инерции) критичны значения пускового и максимального момента.
• Условия окружающей среды: Температура, влажность, запыленность, наличие химически активных веществ.

Эксплуатация требует соблюдения правил технического обслуживания: регулярный контроль вибрации, температуры подшипников и статора, состояния изоляции обмоток (сопротивление мегомметром), своевременная замена смазки в подшипниковых узлах (тип и периодичность указаны в паспорте). Пуск двигателя должен осуществляться с помощью соответствующих пускорегулирующих аппаратов (ПЧ, УПП, звезда-треугольник), ограничивающих пусковые токи.

Сравнение с двигателями других режимов и габаритов

Двигатель АИР 355 S2 следует отличать от двигателей того же габарита, но с другими режимами работы. Например, АИР 355 S1 (непрерывный режим) при той же мощности 250 кВт будет иметь более массивную конструкцию, лучшее охлаждение и, как следствие, большую массу и стоимость, так как рассчитан на постоянный нагрев. Использование S1 вместо S2 в кратковременном режиме экономически нецелесообразно. По сравнению с двигателями габарита 355L (длинная станина), двигатели S2 обычно имеют стандартную длину сердечника, так как тепловой режим менее напряжен. При переходе на меньший габарит (например, АИР 315) для обеспечения той же мощности в режиме S2 потребуется двигатель с более высоким использованием материалов, что может быть невозможно или приведет к резкому сокращению срока службы.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем принципиально отличается режим S2 от S1?

Режим S1 (непрерывный) предполагает работу двигателя под нагрузкой неограниченно долго до достижения установившейся температуры всех частей. Режим S2 (кратковременный) предполагает работу под нагрузкой в течение заданного времени (для АИР 355 — 30 минут), при котором установившаяся температура не достигается, с последующей остановкой и охлаждением до температуры окружающей среды. Двигатель S2 физически меньше и легче двигателя S1 той же номинальной мощности, так как рассчитан на меньший тепловой поток.

Можно ли использовать двигатель АИР 355 S2 в режиме S1 (постоянной работы)?

Нет, это категорически не рекомендуется и приведет к перегреву обмоток сверх допустимого для класса изоляции. Ресурс двигателя резко сократится, возможен быстрый пробой изоляции и межвитковое замыкание. Для непрерывной работы необходимо выбирать двигатели с индексом S1 или пересчитывать нагрузку для S2, существенно занижая мощность.

Как осуществляется пуск двигателей такой мощности?

Прямой пуск (DOL) возможен, но приводит к броску тока в 6-7 раз выше номинального, что создает нагрузку на сеть. Для снижения негативных эффектов применяют:

• Пуск переключением обмоток со звезды на треугольник (для двигателей, рассчитанных на 380/660 В).
• Устройства плавного пуска (УПП), ограничивающие ток и момент.
• Частотные преобразователи (ПЧ), обеспечивающие наиболее плавный и управляемый пуск, а также регулирование скорости.

Выбор способа зависит от требований сети и механизма.

Каков средний срок службы двигателя АИР 355 S2?

При соблюдении условий эксплуатации (нагрузка по режиму S2, нормальные климатические условия, регулярное ТО) срок службы до капитального ремонта составляет 15-20 лет. Основными факторами, снижающими ресурс, являются: работа в перегруженном режиме, частые пуски/остановки, превышающие расчетную цикличность, вибрация, повышенная влажность и температура окружающей среды, некачественная смазка подшипников.

Что означает цифра 355 в маркировке?

Это высота оси вращения вала двигателя от плоскости установки (лап) в миллиметрах. Это габаритный размер, стандартизированный по ГОСТ. Двигатели с большей высотой оси вращения (например, 400, 450) имеют, как правило, большую мощность и массу.

Какой тип смазки и периодичность обслуживания подшипников?

Для двигателей габарита 355, как правило, применяется консистентная смазка (например, Лита-24, ЦИАТИМ-201 или их импортные аналоги типа Shell Alvania Grease). Периодичность пополнения смазки зависит от режима работы и скорости вращения (для 3000 об/мин — примерно 1500-2000 часов работы, для 1500 об/мин — 3000-4000 часов). Точные данные указаны в паспорте на конкретное изделие. При ТО необходимо удалять старую смазку.

Заключение

Электродвигатели АИР 355 S2 являются специализированным, высокоэффективным решением для кратковременного циклического привода мощных промышленных механизмов. Их конструкция, оптимизированная под режим работы в течение 30 минут, обеспечивает оптимальное соотношение мощности, массы и стоимости для данного класса задач. Корректный подбор с учетом всех параметров нагрузки, режима работы и условий окружающей среды, а также соблюдение правил монтажа и технического обслуживания являются залогом длительной и безотказной эксплуатации этих электродвигателей в составе ответственных производственных систем.