Электродвигатели 5АИ 80 А2
Электродвигатели 5АИ 80 А2: полное техническое описание и эксплуатационные характеристики
Электродвигатель 5АИ 80 А2 представляет собой асинхронный двигатель трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, являющийся представителем современной серии 5АИ (общемашиностроительного исполнения) и унаследовавший габаритно-присоединительные размеры от массовой серии АИР. Индекс «80» обозначает высоту оси вращения (80 мм), а «А2» указывает на вариант установочного исполнения – на лапах с двумя концам вала. Данные двигатели спроектированы в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51689-2000 (МЭК 60034-1) и предназначены для продолжительного режима работы S1 от сети переменного тока частотой 50 Гц.
Конструктивное исполнение и основные компоненты
Конструкция двигателя 5АИ 80 А2 является классической для двигателей данного типа. Статор состоит из шихтованного магнитопровода, набранного из изолированных листов электротехнической стали, в пазы которого уложена трехфазная обмотка из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F. Корпус статора – чугунный или алюминиевый, обеспечивающий необходимую жесткость и теплоотвод. Короткозамкнутый ротор («беличья клетка») выполнен из алюминиевого сплава, залитого в пазы магнитопровода ротора, с одновременным формированием торцевых колец и вентиляционных лопаток. Вал изготавливается из углеродистой стали, вращается на двух подшипниках качения (шариковых). На заднем конце вала установлен вентилятор, закрытый защитным кожухом, обеспечивающий самовентиляцию двигателя (исполнение IC0141). Двигатель имеет степень защиты IP54 (защита от попадания пыли и брызг воды со всех направлений) и способ охлаждения IC0141.
Габаритные, установочные и присоединительные размеры
Габариты двигателя 5АИ 80 А2 строго стандартизированы по ГОСТ 2479 (DIN 42673). Ключевые размеры для монтажа:
- Высота оси вращения (h): 80 мм
- Установочные размеры по лапам (l x b): переменные в зависимости от длины сердечника (A, B)
- Диаметр выходного конца вала (d): 22 мм (для большинства модификаций)
- Размеры лап (h x t): зависят от исполнения
- Длина выступающего конца вала: 40 или 60 мм в зависимости от длины сердечника
- Привод насосного оборудования (циркуляционные, центробежные насосы).
- Вентиляционные и воздуходувные установки.
- Привод станков (токарные, сверлильные, фрезерные).
- Подъемно-транспортное оборудование малой мощности (лебедки, конвейеры).
- Компрессорное оборудование.
- Прочие промышленные механизмы, требующие надежного привода с постоянной скоростью.
- Контроль вибрации: Допустимый уровень вибрации на подшипниковых щитах не должен превышать 2.8 мм/с для частоты вращения 3000 об/мин и 4.5 мм/с для 1500 об/мин.
- Контроль температуры: Нагрев подшипников не должен превышать +95°C. Превышение температуры указывает на износ, недостаток или порчу смазки.
- Подшипниковые узлы: Требуется периодическая проверка и замена смазки (интервал 4000-5000 часов работы). Используется консистентная смазка типа Литол-24 или аналог. Перезаполнение смазки ведет к перегреву.
- Очистка наружных поверхностей: Удаление пыли и грязи с корпуса и ребер охлаждения для сохранения эффективного теплоотвода.
- Проверка состояния изоляции обмоток: Измерение сопротивления изоляции мегаомметром (не менее 1 МОм при 25°C).
- Повышенный на 1-2% КПД за счет оптимизации магнитной системы и снижения потерь.
- Улучшенная система вентиляции и теплоотвода.
- Унификация с международными стандартами (IEC, DIN).
- Расширенный диапазон рабочих температур.
- Использование современных изоляционных материалов класса F.
- 5АИ: Серия асинхронного двигателя.
- 80: Высота оси вращения (габарит), мм.
- В4: Исполнение по способу монтажа (на лапах с фланцем).
- У2: Климатическое исполнение (умеренный климат, категория размещения 2 – в помещениях).
- Отключить питание и механически разъединить с нагрузкой.
- Визуальный осмотр на наличие повреждений корпуса, подтеков смазки.
- Проверка сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса и между фазами мегаомметром на 500В.
- Прозвонка обмоток на обрыв и межвитковое замыкание (измерение омического сопротивления, сравнение по фазам).
- Проверка подшипникового узла (вращение вручную, оценка шума и люфта).
- При выявлении проблем с обмоткой или подшипниками – отправка в специализированную электромастерскую для ремонта.
| Параметр | Обозначение | Значение, мм | Примечание |
|---|---|---|---|
| Высота оси вращения | h | 80 | Основной габарит |
| Диаметр вала | d | 22 | С шпонкой 6x6x20 |
| Длина вала | l | 40 или 60 | Зависит от длины сердечника |
| Высота лапы | H | 160 | Примерное значение |
| Межосевое расстояние лап | A | 100 | По длине двигателя |
| Межосевое расстояние лап | B | 125 | По ширине двигателя |
| Диаметр отверстия в лапах | d1 | 12 | Под крепежный болт |
Электрические и энергетические характеристики
Двигатели 5АИ 80 А2 выпускаются на ряд номинальных мощностей, соответствующих высоте оси вращения 80 мм. Основные параметры определяются мощностью и синхронной частотой вращения (3000, 1500, 1000 об/мин).
| Мощность, кВт | Синхронная частота, об/мин | Номинальный ток, А (~380В) | КПД, η, % | Коэффициент мощности, cos φ | Пусковой ток / Iном | Пусковой момент / Mном | Макс. момент / Mном |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.1 | 3000 | 2.6 | 78.0 | 0.83 | 6.0 | 2.2 | 2.4 |
| 1.5 | 3000 | 3.5 | 79.0 | 0.84 | 6.5 | 2.2 | 2.4 |
| 1.1 | 1500 | 2.8 | 76.0 | 0.75 | 6.0 | 2.2 | 2.4 |
| 1.5 | 1500 | 3.7 | 78.0 | 0.77 | 6.5 | 2.2 | 2.4 |
| 0.75 | 1000 | 2.3 | 71.0 | 0.68 | 5.5 | 2.2 | 2.4 |
| 1.1 | 1000 | 3.2 | 73.0 | 0.70 | 6.0 | 2.2 | 2.4 |
Обмотка статора рассчитана на соединение «звезда» или «треугольник» в зависимости от напряжения питающей сети. Для стандартного напряжения 380 В, 50 Гц, как правило, применяется схема соединения «звезда». Двигатели имеют изоляцию класса F, что допускает нагрев обмотки до 155°C, но с учетом системы охлаждения и запаса надежности рабочая температура изоляции обычно соответствует классу B (130°C).
Механические характеристики и режимы работы
Двигатель 5АИ 80 А2 предназначен для продолжительного режима работы S1, при котором он может работать при номинальной нагрузке неограниченно долго, достигая установившейся температуры всех частей. Механическая характеристика – жесткая, с небольшим скольжением (от 2% до 8% в зависимости от мощности и числа полюсов). Пуск осуществляется прямым включением в сеть (DOL). Двигатели данной серии обладают высоким пусковым моментом, что позволяет им запускаться под нагрузкой, характерной для насосов, вентиляторов, компрессоров, станков. Допускается работа в режимах S2 (кратковременный) и S3 (повторно-кратковременный) с соответствующим снижением нагрузки.
Условия эксплуатации и монтаж
Двигатели предназначены для работы в следующих условиях: высота над уровнем моря до 1000 м; температура окружающей среды от -40°C до +40°C (для климатического исполнения У2, УХЛ2); относительная влажность воздуха не более 98% при 25°C. Монтаж осуществляется на жесткой ровной поверхности через отверстия в лапах. Крайне важно обеспечить соосность вала двигателя и приводимого механизма при использовании муфты. Несоблюдение этого требования приводит к повышенной вибрации, износу подшипников и выходу из строя. Для двигателей с двумя концами вала необходимо обеспечить безопасный доступ к выступающей задней части вала (защитный кожух).
Области применения
Благодаря своей надежности и унификации, двигатели 5АИ 80 А2 нашли широкое применение в различных отраслях промышленности:
Техническое обслуживание и диагностика
Плановое техническое обслуживание включает в себя:
Сравнение с аналогами и особенности серии 5АИ
Серия 5АИ является эволюционным развитием серии АИР. Ключевые отличия и улучшения:
Прямыми аналогами являются двигатели серий АИР 80 А2, АИРЕ 80 А2, а также импортные двигатели стандарта IEC (например, серий Siemens 1LE1, WEG W22).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается исполнение А2 от других?
Исполнение А2 означает, что двигатель выполнен на лапах с двумя концами вала. В отличие от исполнения А1 (только один конец вала), наличие второго конца вала позволяет устанавливать дополнительные устройства, например, тахогенератор, тормоз или второй приводной шкив, без конструктивных переделок.
Как правильно выбрать схему соединения обмоток для сети 380В?
Для трехфазной сети 380В / 50Гц обмотки статора двигателя 5АИ 80 А2 должны быть соединены по схеме «звезда» (Y). На клеммнике двигателя три выводные клеммы. Для соединения в «звезду» необходимо установить три перемычки, соединяющие верхние (или нижние) клеммы попарно, а питающие фазы L1, L2, L3 подать на три оставшиеся клеммы. Схема всегда указана на внутренней стороне крышки клеммной коробки.
Каков ресурс двигателя и от чего он зависит?
Расчетный ресурс двигателей серии 5АИ при соблюдении условий эксплуатации и графика ТО составляет не менее 15 000 часов. Основными факторами, сокращающими ресурс, являются: работа с перегрузкой, частые пуски, повышенная вибрация из-за несоосности, попадание влаги внутрь корпуса, перегрев из-за загрязнения или отказа вентиляции, некачественная смазка подшипников.
Как расшифровать полную маркировку, например, 5АИ 80 В4 У2?
Таким образом, в вопросе указано неисполнение А2, а В4. Для А2 маркировка будет 5АИ 80 А2 У2.
Можно ли использовать двигатель для частотного регулирования?
Да, двигатели 5АИ 80 А2 в базовом исполнении пригодны для работы от частотного преобразователя (ПЧ). Однако для продолжительной работы на низких скоростях (ниже 20-25 Гц) при высоком моменте нагрузки может потребоваться независимое охлаждение (двигатель с принудительной вентиляцией, исполнение IC416). Также при использовании ПЧ длиной кабеля более 50 метров рекомендуется установка выходного дросселя или синус-фильтра для защиты изоляции обмотки от перенапряжений.