Электродвигатели АВЕ
Электродвигатели АВЕ: технические характеристики, конструктивные особенности и область применения
Электродвигатели серии АВЕ представляют собой асинхронные трехфазные двигатели с короткозамкнутым ротором, сконструированные для продолжительного режима работы S1. Данная серия является одной из базовых и массово распространенных в промышленности, разработанной в соответствии с общесоюзными стандартами. Двигатели АВЕ характеризуются высокой надежностью, ремонтопригодностью и унификацией узлов, что обеспечило их широкое применение в составе различных электроприводов стационарных механизмов.
Конструктивное исполнение и система охлаждения
Двигатели АВЕ выпускаются в основном в защищенном исполнении (IP23) и в полностью закрытом обдуваемом исполнении (IP54). В защищенном исполнении (обозначение АВЕ) охлаждение осуществляется за счет естественной вентиляции через специальные отверстия в корпусе статора. В полностью закрытом обдуваемом исполнении (обозначение АВЕМ) корпус герметичен, а охлаждение производится внешним вентилятором, установленным на валу двигателя и закрытым кожухом. Конструктивно двигатель состоит из литого чугунного корпуса и станины, сердечника статора, набранного из изолированных листов электротехнической стали, короткозамкнутого ротора типа «беличья клетка» (чаще всего литой алюминиевой), чугунных подшипниковых щитов и шарикоподшипников качения.
Основные технические параметры и маркировка
Маркировка двигателей АВЕ расшифровывается следующим образом: А – асинхронный; В – защищенного исполнения (если буква отсутствует – закрытое исполнение); Е – единая серия. Далее следуют цифры, обозначающие габарит (высоту оси вращения в мм) и установочный размер по длине станины. После дефиса указывается число полюсов. Например, АВЕ200М4: Асинхронный, Защищенного исполнения, Единой серии, высота оси вращения 200 мм, установочный размер М (средний), 4 полюса (синхронная частота ~1500 об/мин).
Основные параметры включают:
- Номинальная мощность (Pн): от 1.5 кВт до 315 кВт в зависимости от габарита.
- Номинальное напряжение (Uн): 220/380 В, 380/660 В для работы в сетях 380 В.
- Номинальная частота тока (f): 50 Гц.
- Номинальный КПД (η): варьируется от 85% для маломощных моделей до 95% для высокомощных.
- Номинальный коэффициент мощности (cos φ): в диапазоне 0.85-0.92.
- Критическое скольжение: обеспечивает высокую перегрузочную способность.
- Насосные и вентиляторные установки.
- Компрессоры.
- Конвейеры и транспортеры.
- Станки (токарные, фрезерные, сверлильные).
- Дробилки, мельницы, смесители.
- Прочие промышленные механизмы с постоянной скоростью.
- Перегрев: Причины – перегрузка, заклинивание механизма, нарушение вентиляции, межвитковое замыкание в обмотке. Диагностика – измерение тока по фазам, проверка сопротивления изоляции и сопротивления обмоток.
- Повышенная вибрация: Причины – износ подшипников, нарушение центровки с нагрузкой, дисбаланс ротора, ослабление крепления.
- Гул при работе, но без вращения: Чаще всего – обрыв одной из фаз («обрыв фазы»). Необходимо проверить целостность питающей линии, контактов и обмоток.
Габаритно-присоединительные размеры и монтаж
Двигатели АВЕ изготавливаются с горизонтальным расположением вала. Основные монтажные исполнения по ГОСТ 2479: IM1081 (на лапах с одним цилиндрическим концом вала), IM2081 (на лапах с двумя цилиндрическими концами вала), IM2181 (фланцевое). Габаритно-присоединительные размеры строго стандартизированы, что позволяет взаимозаменять двигатели разных производителей. Ключевые размеры – высота оси вращения (от 90 мм до 355 мм), межосевое расстояние лап, диаметр вала, его длина и размеры фланца (при наличии).
Таблица основных характеристик двигателей АВЕ (выборочно)
| Тип двигателя | Мощность, кВт | Синхронная частота, об/мин | Номинальный КПД, % | cos φ | Пусковой ток / Iном | Масса, кг (прим.) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| АВЕ112М2 | 7.5 | 3000 | 87.5 | 0.88 | 7.0 | 70 |
| АВЕ160S4 | 15.0 | 1500 | 89.5 | 0.86 | 7.0 | 120 |
| АВЕ200М6 | 37.0 | 1000 | 91.0 | 0.88 | 6.5 | 340 |
| АВЕ250S8 | 55.0 | 750 | 91.5 | 0.82 | 6.0 | 520 |
| АВЕ355МВ10 | 132.0 | 600 | 93.5 | 0.82 | 5.5 | 1400 |
Пусковые и рабочие характеристики
Двигатели АВЕ обладают жесткой механической характеристикой, то есть небольшое изменение скольжения при колебаниях нагрузки. Пусковой момент кратен номинальному в среднем от 1.2 до 2.0 (зависит от числа полюсов), максимальный момент – от 2.0 до 2.8. Пуск осуществляется, как правило, прямым включением в сеть (для мощностей до 30-37 кВт, в зависимости от возможностей питающей сети). Для двигателей большей мощности требуется применение устройств плавного пуска или частотных преобразователей для ограничения пусковых токов, которые в 5-7 раз превышают номинальные.
Область применения и выбор двигателя
Двигатели серии АВЕ применяются для привода оборудования, не требующего регулирования частоты вращения в процессе работы. Типовые области применения:
При выборе двигателя необходимо учитывать: мощность и характер нагрузки (постоянная, переменная), режим работы (S1, S2 и т.д.), условия окружающей среды (температура, влажность, запыленность), способ монтажа и тип соединения обмоток («звезда» или «треугольник») в соответствии с напряжением сети.
Техническое обслуживание и ремонт
Техническое обслуживание включает регулярный контроль температуры подшипников и корпуса, уровня вибрации, состояния вентиляционных каналов и периодическую замену смазки в подшипниковых узлах. Ремонтопригодность двигателей АВЕ высока. Типовые ремонтные операции: перезаливка ротора, перемотка статора, замена подшипников, балансировка ротора. Унификация деталей в пределах одного габарита упрощает процесс ремонта и поиск запасных частей.
Сравнение с современными аналогами (сериями АИР, АМУ и др.)
Двигатели АВЕ являются предшественниками современных серий АИР (общепромышленных) и АМУ (взрывозащищенных). По сравнению с АИР, двигатели АВЕ, особенно в защищенном исполнении, имеют большие массогабаритные показатели при аналогичной мощности и несколько более низкие значения КПД и cos φ, что связано с эволюцией материалов и технологий проектирования. Однако их ключевое преимущество – отработанная конструкция, доступность и низкая стоимость ремонта. Современные серии часто соответствуют более высоким классам энергоэффективности (IE2, IE3), что регламентируется новыми стандартами.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается двигатель АВЕ от АВЕМ?
АВЕ – двигатель защищенного исполнения (IP23), охлаждаемый естественной вентиляцией через отверстия в корпусе. АВЕМ – двигатель полностью закрытого обдуваемого исполнения (IP54), где корпус герметичен, а охлаждение обеспечивается внешним вентилятором на валу. АВЕМ предназначен для работы в условиях повышенной запыленности и влажности.
Как правильно подключить двигатель АВЕ к сети 380В?
На клеммнике двигателя имеется шесть выводов обмоток статора (U1-U2, V1-V2, W1-W2). Для подключения к трехфазной сети 380В при частоте 50 Гц обмотки статора должны быть соединены по схеме «звезда» (Y). Для этого необходимо установить перемычки между клеммами U2, V2, W2, а на клеммы U1, V1, W1 подать три фазы сети. Схема соединения всегда указана на шильдике двигателя и в паспорте.
Каковы типичные неисправности двигателей АВЕ и их диагностика?
Можно ли использовать двигатель АВЕ с частотным преобразователем (ЧП)?
Да, можно, но с учетом ряда ограничений. Двигатели АВЕ не имеют специализированной изоляции обмоток, рассчитанной на высокие скорости нарастания напряжения (du/dt) от современных ЧП. Для безопасной длительной работы рекомендуется установка выходного фильтра (дросселя) ЧП, ограничение минимальной частоты вращения (из-за ухудшения охлаждения на низких оборотах у двигателей с самовентиляцией) и снижение момента на низких частотах. Оптимальный диапазон регулирования без дополнительного охлаждения – примерно от 20-30 Гц до 50 Гц.
Что означает климатическое исполнение У2, У3, ХЛ2 на двигателе АВЕ?
Это обозначения по старому ГОСТ 15150-69. У2 – для эксплуатации в умеренном климате на открытом воздухе; У3 – в умеренном климате в закрытых помещениях без регулирования условий; ХЛ2 – для холодного климата на открытом воздухе. Эти обозначения указывают на допустимый температурный диапазон и условия эксплуатации. Современные аналоги обозначаются по стандарту IEC.
Как определить мощность двигателя АВЕ, если шильдик утерян?
Приблизительную мощность можно оценить по габаритным размерам (высоте оси вращения и длине корпуса), сверившись с таблицами типоразмеров. Более точный метод – измерение диаметра вала, расстояния между лапами и сравнение с каталогами. Наиболее точный способ – проведение испытаний на холостом ходу и под нагрузкой для снятия характеристик, что требует специального оборудования.