Электродвигатели АИС 132 S6
Электродвигатели АИС 132 S6: полный технический анализ
Электродвигатель АИС 132 S6 представляет собой асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, соответствующий международному стандарту IEC 60034 и его российской модификации — ГОСТ Р МЭК 60034-1. Маркировка расшифровывается следующим образом: АИС — Асинхронный Исполнения Стандартного (по габаритам IEC), 132 — высота оси вращения в миллиметрах (132 мм), S6 — режим работы (повторно-кратковременный с частыми пусками). Данный двигатель относится к наиболее востребованным в диапазоне мощностей до 7.5 кВт для приводов, работающих в циклическом режиме.
Конструктивные особенности и исполнения
Двигатели серии АИС 132 изготавливаются в основном исполнении IM 1081 (лапы на станине, один цилиндрический конец вала). Корпус, как правило, литой из алюминиевого сплава (реже — из чугуна), что обеспечивает хороший теплоотвод и снижение массы. Статор набирается из изолированных листов электротехнической стали, обмотка выполняется из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F (до 155°C), что при стандартном классе нагрева B (до 130°C) обеспечивает повышенный запас по термостойкости и надежности. Короткозамкнутый ротор («беличья клетка») выполняется литым из алюминиевого сплава. Конструкция предусматривает возможность установки дополнительных устройств: тормоза, датчика температуры, обогревателя, уплотнений вала.
- По способу монтажа: IM 1081 (лаповое), IM 2081 (лапы с фланцем), IM 3081 (фланцевое).
- По степени защиты: Стандартно — IP55 (защита от пыщи и струй воды). Возможно исполнение IP54 и IP56.
- По климатическому исполнению: У3, У2, У1 для умеренного климата; Т2, Т3 для тропического; ХЛ для холодного.
- По категории размещения: 1 (на открытом воздухе), 2 (под навесом), 3 (в закрытых помещениях без регулирования климата).
- Приводы металлорежущих станков (позиционирование, подача).
- Подъемно-транспортное оборудование: тельферы, тали, краны-балки.
- Приводы ворот, заслонок, шиберов.
- Конвейеры с цикличной работой, поворотные столы.
- Испытательные стенды и стенды для моделирования рабочих циклов.
- Приводы насосов и вентиляторов, работающих в импульсном режиме.
- Определение эквивалентной мощности: Рассчитать среднеквадратичную мощность за цикл работы с учетом динамических потерь при пуске.
- Проверка по пусковому моменту: Момент сопротивления механизма в момент трогания должен быть ниже пускового момента двигателя с запасом 10-15%.
- Проверка по максимальному моменту: Пиковые нагрузки в цикле не должны превышать максимальный (опрокидывающий) момент двигателя.
- Расчет допустимой частоты включений: Критическое число включений в час (Zmax) определяется из условия недопущения перегрева. Оно зависит от момента инерции ротора и нагрузки, мощности и конструкции двигателя. Для АИС 132 S6 при легких условиях пуска (малый маховый момент механизма) оно может достигать 300-400 вкл/час, при тяжелых — снижается до 60-100 вкл/час.
- Схема подключения: Стандартно — треугольник (Δ) на напряжение 220В или звезда (Y) на 380В для сетей 380/660В. При использовании частотного преобразователя (ЧП) рекомендуется соединение в звезду на 380В.
- Преимущества в циклическом режиме: Меньшие габариты и массу при той же эффективности в рамках заданного ПВ. Специально рассчитан на термические и механические нагрузки от частых пусков. Часто имеет усиленную конструкцию подшипниковых узлов.
- Недостатки: Более высокая удельная стоимость. Не может длительно работать с номинальной мощностью в режиме S1 без риска перегрева. Требует точного расчета цикла работы.
Режим работы S6 (Повторно-кратковременный)
Ключевая характеристика двигателя АИС 132 S6 — его номинальный режим работы. Согласно ГОСТ Р МЭК 60034-1, режим S6 определяется как повторно-кратковременный с периодической изменяющейся нагрузкой, включающий в себя рабочий период, время паузы и период пуска. Это означает, что двигатель рассчитан на работу в циклах «работа-останов» без выхода на установившуюся температуру. Важнейшим параметром является продолжительность включения (ПВ или ПН), выраженная в процентах. Для режима S6 она обычно составляет 40%, 60% или 80%. Например, ПВ 40% означает, что двигатель может работать 4 минуты под нагрузкой, после чего должен 6 минут остывать. Нарушение цикла и превышение времени работы ведет к перегреву и сокращению срока службы изоляции.
Основные технические параметры и характеристики
Типовые параметры для двигателей АИС 132 S6 при питании 380В, 50 Гц, ПВ 40% приведены в таблице.
| Мощность, кВт | Синхронная частота, об/мин | Номинальный ток, А (при 380В) | КПД, % | cos φ | Момент инерции ротора, кг·м² (Jrot), не более | Масса, кг (примерно) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2.2 | 1000 | 5.5 | 82.0 | 0.76 | 0.0065 | 25 |
| 3.0 | 1000 | 7.2 | 83.5 | 0.77 | 0.0070 | 28 |
| 4.0 | 1000 | 9.5 | 85.0 | 0.79 | 0.0080 | 32 |
| 5.5 | 1000 | 12.8 | 86.5 | 0.80 | 0.0095 | 38 |
| 7.5 | 1000 | 16.8 | 87.5 | 0.82 | 0.0110 | 45 |
Для частоты 1500 об/мин (4-полюсные двигатели) значения мощности при том же габарите будут выше, но для режима S6 1000 об/мин (6-полюсные) часто предпочтительнее из-за большего пускового момента. Пусковые характеристики: Пусковой ток (Ia/In) составляет 6-7 от номинала. Пусковой момент (Ma/Mn) — 1.8-2.2. Минимальный момент (Mmin/Mn) — 1.4-1.8. Максимальный момент (Mmax/Mn) — 2.2-2.6.
Области применения
Двигатели АИС 132 S6 применяются в приводах, где работа носит циклический характер с частыми пусками и остановами:
Выбор и эксплуатационные аспекты
При выборе двигателя АИС 132 S6 для конкретного применения необходимо выполнить следующие расчеты:
Преимущества и недостатки по сравнению с двигателями для режима S1
По сравнению с двигателем той же габаритной мощности, но для продолжительного режима S1, двигатель АИС 132 S6 имеет:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается двигатель АИС 132 S6 от АИР 132 S6?
АИР — это устаревшее обозначение асинхронных двигателей по советским/российским ГОСТам (например, ГОСТ 183). АИС — обозначение по актуальному межгосударственному стандарту, гармонизированному с IEC. Фактически, это двигатели одного габарита и назначения, но АИС соответствует современным международным нормам по энергоэффективности (не ниже IE2) и имеет строгую унификацию с импортными аналогами.
Можно ли использовать двигатель S6 в продолжительном режиме (S1)?
Да, но с существенным снижением допустимой мощности. Мощность должна быть снижена таким образом, чтобы номинальный ток в режиме S1 не превышал номинальный ток, указанный для режима S6 при ПВ 40-60%. Часто это приводит к снижению выходной мощности на 30-40%. Необходим постоянный контроль температуры корпуса или обмотки.
Как правильно выбрать частотный преобразователь для АИС 132 S6?
Номинальный ток ЧП должен быть не менее номинального тока двигателя в выбранном режиме (с учетом ПВ). Рекомендуется запас 15-20% из-за повышенных пусковых нагрузок и работы на низких частотах. Обязательна настройка защиты от перегрузки по току и по температуре (если используется датчик). Необходимо учитывать, что при работе на низких оборотах (менее 20% от номинала) ухудшается охлаждение собственного вентилятора двигателя.
Что важнее при выборе для режима S6: мощность или момент?
Критически важным является момент, особенно пусковой и максимальный. Мощность является производной величиной от момента и скорости. Расчет всегда начинают с анализа нагрузочной диаграммы механизма по моменту, а затем проверяют по тепловому эквиваленту мощности.
Как определить износ подшипников двигателя, работающего в режиме S6?
Для двигателей с частыми пусками и остановами износ подшипников качения — типичная проблема. Признаки: повышенный шум (гул или скрежет), вибрация, нагрев подшипникового щита. Рекомендуется проводить регулярный виброконтроль и акустический контроль. Ресурс подшипников в таком режиме может быть в 1.5-2 раза меньше, чем у двигателя в режиме S1.
Какие существуют аналоги АИС 132 S6 у зарубежных производителей?
Прямыми аналогами по габаритам и характеристикам являются двигатели серий: Siemens 1LE1 (или старые 1LA/1LG), ABB M2BA, WEG W22, Leroy-Somer LSES. При подборе аналога необходимо сверять не только высоту оси вращения (132 мм), но и установочные размеры по лапам (например, 216 мм), длину сердечника (часто S6 имеют удлиненный сердечник по сравнению с S1), номинальные параметры для требуемого ПВ и класс энергоэффективности.