Электродвигатели 5АИ 71 А2

Электродвигатели 5АИ 71 А2: полное техническое описание и сфера применения

Электродвигатель 5АИ 71 А2 представляет собой асинхронный двигатель трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, являющийся представителем современной серии 5АИ (общемашиностроительного исполнения) и унаследовавший габаритно-присоединительные размеры по ГОСТ 2479 (стандарт Р 51689-2000) от широко распространенной серии АИ. Данная серия разработана с учетом требований международных стандартов IEC и предназначена для продолжительного режима работы S1 в широком спектре промышленных применений.

Расшифровка условного обозначения

Маркировка 5АИ 71 А2 структурирована следующим образом:

5АИ – серия асинхронных электродвигателей (АИ) пятого поколения.
71 – высота оси вращения вала от основания (лап) в миллиметрах. Для 5АИ 71 это 71 мм, что соответствует установочным размерам.
А – обозначение длины сердечника статора (короткая, средняя или длинная). В данном случае «А» указывает на первую (короткую) длину сердечника в данном габарите.
2 – число полюсов. Цифра «2» указывает на двухполюсное исполнение, что соответствует синхронной частоте вращения 3000 об/мин при частоте сети 50 Гц.

Основные технические характеристики

Двигатель 5АИ 71 А2 характеризуется следующими ключевыми параметрами при питании от сети 380 В, 50 Гц, в режиме S1:

Параметр	Значение / Исполнение	Примечание
Номинальная мощность, P_н	0,55 кВт	Мощность на валу при номинальной нагрузке.
Синхронная частота вращения, n_с	3000 об/мин	Определяется числом полюсов (2р=2).
Номинальная частота вращения, n_н	~2760-2850 об/мин	Зависит от фактического скольжения (обычно 4-8%).
Номинальный ток, I_н	~1,5 А	Точное значение указывается в паспорте двигателя.
Коэффициент полезного действия (КПД), η	~75-78%	Для данного габарита и мощности.
Коэффициент мощности, cos φ	~0,82-0,84
Кратность пускового тока, I_п/I_н	5,0 — 6,5	Типовое значение для двигателей этого класса.
Кратность пускового момента, M_п/M_н	2,0 — 2,3
Кратность максимального момента, M_max/M_н	2,2 — 2,5
Масса	~8-10 кг	Зависит от конкретного производителя и исполнения.
Степень защиты (IP)	IP54 / IP55 (стандартно)	Защита от пыли и брызг воды.
Класс изоляции	F (155°C)	С запасом по нагреву для работы в классе B (130°C).
Режим работы	S1 (продолжительный)	Работа при постоянной нагрузке до достижения установившейся температуры.

Конструктивные особенности и исполнения

Двигатели серии 5АИ 71 А2 изготавливаются в основном в исполнении IM 1081 (лапы с одним цилиндрическим концом вала). Конструкция включает:

Статор: Сердечник набран из изолированных листов электротехнической стали, запрессован в чугунный или алюминиевый корпус. Обмотка выполнена из медного провода с изоляцией класса F, пропитана термореактивным лаком.
Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка», литой из алюминиевого сплава. Жестко насажен на вал.
Вал: Изготовлен из углеродистой стали, имеет шпоночный паз для крепления полумуфты или шкива. Диаметр вала для габарита 71А2 стандартно составляет 19 мм.
Подшипниковые узлы: Используются шарикоподшипники качения (чаще всего №6204 или аналоги). С двух сторон установлены защитные крышки.
Корпус и охлаждение: Выполнен из чугуна или алюминиевого сплава. Охлаждение наружное, само-вентилируемое (IC 411): на валу закреплена крыльчатка, обдувающая ребристую поверхность корпуса.
Клеммная коробка: Расположена в верхней части корпуса. Может быть поворотной на 180° для удобства подвода кабеля. Ввод кабеля – через сальниковые втулки или кабельные муфты.

Габаритные и установочно-присоединительные размеры

Размеры двигателя 5АИ 71 А2 строго стандартизированы, что обеспечивает взаимозаменяемость. Основные размеры (в мм):

Обозначение	Описание	Размер, мм (типовой)
h	Высота оси вращения	71
d₁	Диаметр вала	19
l₁	Длина цилиндрической части вала	40
b₁ x h₁	Размеры шпоночного паза (ширина x высота)	6 x 6
A	Межосевое расстояние лап в продольном направлении	112
B	Межосевое расстояние лап в поперечном направлении	100
C	Расстояние от оси вала до плоскости лап	45
D	Диаметр монтажного отверстия в лапе	12

Сфера применения и типовые приводы

Благодаря высокой частоте вращения и небольшой мощности, двигатель 5АИ 71 А2 находит применение в качестве привода для оборудования, требующего высоких оборотов и незначительного крутящего момента:

Вентиляторы и вытяжные установки малой производительности.
Дымососы и воздуходувки.
Насосы центробежного типа (водоснабжение, циркуляционные системы, малые КНС).
Станки: заточные, сверлильные, отрезные.
Компрессоры поршневые малой мощности.
Конвейеры легкие и транспортеры.
Упаковочное и дозирующее оборудование.
Прочие промышленные механизмы с аналогичными требованиями.

Выбор, монтаж и эксплуатация

При выборе двигателя 5АИ 71 А2 для конкретного применения необходимо учитывать:

Совпадение режима работы: Двигатель рассчитан на S1. Для других режимов (S3, S6 и т.д.) требуется пересчет мощности.
Условия окружающей среды: Стандартное исполнение IP54 подходит для большинства цехов. Для агрессивных сред требуется специальное исполнение (химстойкая краска, нержавеющий вал и т.д.).
Способ монтажа: Основной – на лапах (IM 1081). Возможны варианты фланцевого крепления (IM 2081) или комбинированного (IM 3081).
Пусковые характеристики: При частых пусках или тяжелых условиях пуска (большой маховый момент механизма) необходимо проверять соответствие пускового момента и термическую стойкость двигателя.

При монтаже обязательны центровка валов (допуск соосности не более 0,05 мм), обеспечение нормального охлаждения и заземление корпуса. Эксплуатация требует регулярного технического обслуживания: контроль вибрации, температуры подшипников, периодическая замена смазки (для подшипников с консистентной смазкой).

Схемы подключения

Трехфазный двигатель 5АИ 71 А2 может быть подключен по двум основным схемам в зависимости от напряжения питающей сети:

Схема «звезда» (Y): Применяется для сетей напряжением 380 В (линейное). Фазное напряжение на обмотке составит 220 В. Номинальные параметры двигателя указаны именно для этого подключения.
Схема «треугольник» (Δ): Применяется для сетей напряжением 220 В (линейное). В этом случае фазное напряжение также будет 220 В, но пусковые токи и момент будут иными. Для сети 380/660 В подключение в «треугольник» недопустимо, так как приведет к перегреву и выходу из строя.

В клеммной коробке двигателя расположены 6 выводов обмоток (начала U1, V1, W1 и концы U2, V2, W2), которые коммутируются перемычками в соответствии с требуемой схемой.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается 5АИ 71 А2 от старого аналога АИР 71 А2?

Двигатели серии 5АИ являются эволюционным развитием серии АИР. Основные отличия: использование изоляции класса F вместо B (повышенный запас по нагреву), оптимизация магнитной системы и обмоток для соответствия международным нормам по КПД (не ниже IE2), часто – более легкий корпус из алюминиевого сплава при сохранении прочности. Габаритные и присоединительные размеры идентичны, что обеспечивает полную взаимозаменяемость.

Какой реальный рабочий ток у этого двигателя?

Номинальный ток при 380 В, 50 Гц и подключении «звездой» составляет примерно 1,5 А. Точное значение всегда указано на заводской табличке (шильдике) двигателя. В реальных условиях ток нагрузки зависит от механической нагрузки на валу и должен быть близок к номинальному при полной мощности. Превышение тока указывает на перегрузку.

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

Да, двигатели серии 5АИ пригодны для работы от частотного преобразователя. Для обеспечения надежной и долговечной работы рекомендуется:

Использовать ЧП с синусоидальным фильтром или ШИМ-частотой не менее 8-10 кГц для снижения гармоник и нагрева.
Обеспечить независимое охлаждение двигателя при снижении частоты вращения ниже 20 Гц, так как собственная вентиляция становится неэффективной.
Выполнить обязательное заземление экрана двигательного кабеля.

Что означает класс изоляции F и какова допустимая температура нагрева?

Класс изоляции F определяет максимальную допустимую температуру для изоляционных материалов обмотки – 155°C. Однако, согласно стандартам, для двигателей с классом F система охлаждения и расчеты ведутся таким образом, чтобы температура обмотки при номинальной нагрузке не превышала 120°C (что соответствует классу B). Это создает значительный запас по перегрузке и увеличивает срок службы изоляции.

Как часто нужно проводить обслуживание подшипников?

Периодичность обслуживания (очистка и замена смазки) зависит от условий эксплуатации (пыль, влага, температура) и типа подшипников. Для стандартных шарикоподшипников с консистентной смазкой в нормальных условиях рекомендуемый интервал – 4000-5000 часов работы. В тяжелых условиях интервал сокращается. Современные двигатели часто поставляются с подшипниками, не требующими обслуживания в течение всего срока службы (смазка заложена на заводе).

Какие причины чаще всего приводят к выходу двигателя из строя?

Основные причины отказов:

Перегрузка по току: Длительная работа с током, превышающим номинальный, приводит к перегреву и деградации изоляции.
Межвитковое замыкание: Часто следствие перегрева, ударов или дефекта изоляции.
Неисправность подшипникового узла: Износ, отсутствие смазки, попадание загрязнений приводят к повышенной вибрации, заклиниванию ротора.
Дисбаланс ротора или несоосность с нагрузкой.
Пробой изоляции на корпус: Из-за увлажнения, старения изоляции или механического повреждения.
Работа при несимметричном напряжении в фазах.

Заключение

Электродвигатель 5АИ 71 А2 представляет собой надежный, стандартизированный и энергоэффективный привод для широкого спектра промышленных механизмов малой мощности, требующих высокой частоты вращения. Его конструкция соответствует современным международным нормам, а унификация габаритных размеров обеспечивает простоту замены и модернизации оборудования. Корректный подбор по мощности, условиям окружающей среды и режиму работы, качественный монтаж и регулярное техническое обслуживание являются залогом многолетней безотказной эксплуатации данного электродвигателя.

Электродвигатели 5АИ 71 А2