Электродвигатели АИМУР 18,5 кВт
Электродвигатели АИМУР 18,5 кВт: полный технический обзор и сфера применения
Электродвигатели серии АИМУР (Асинхронные Исполнения Модернизированные Универсальные Рыбинские) мощностью 18,5 кВт представляют собой трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, спроектированные для продолжительного режима работы S1. Данная мощность является одной из наиболее востребованных в промышленности, находя применение в приводах насосов, вентиляторов, компрессоров, конвейеров, станков и другого технологического оборудования. Модели 18,5 кВт балансируют между высокой производительностью и относительно умеренными требованиями к питающей сети и пусковым характеристикам.
Конструктивные особенности и исполнения
Двигатели АИМУР 18,5 кВт изготавливаются в соответствии с ГОСТ Р 51689-2000 (а также более ранним ГОСТ 183-74) и международными стандартами IEC 60034. Основой конструкции является литой станины из алюминиевого сплава (для габаритов IM 1081 и ниже) или из чугуна (IM 2081, IM 3081), в которую запрессован сердечник статора из электротехнической стали. Короткозамкнутый ротор («беличья клетка») выполняется литым из алюминиевого сплава. Конструкция предусматривает множество вариантов исполнения, определяемых условиями эксплуатации.
- По способу монтажа (IM): Наиболее распространены IM 1081 (лапы, с одним цилиндрическим концом вала), IM 2081 (лапы с фланцем на станине), IM 3081 (лапы с фланцем на щите).
- По степени защиты (IP): IP54 (защита от пыли и брызг воды) – стандартное исполнение; IP55 (защита от струй воды и пыли) – для влажных и запыленных сред.
- По климатическому исполнению: У3 (для умеренного климата), У2 (для работы на открытом воздухе), У1 (для тропиков), ХЛ (для холодного климата).
- По категории размещения: 1 (на открытом воздухе), 2 (под навесом), 3 (в закрытых помещениях без регулирования климата), 4 (в отапливаемых помещениях).
- По способу охлаждения: IC 0141 (самовентиляция, крыльчатка на валу двигателя).
- Прямым пуском (DOL): Наиболее простой способ, но приводит к броску пускового тока до 7*Iн (~260А). Требует проверки возможности питающей трансформаторной подстанции.
- Пуском «звезда-треугольник» (Y-Δ): Применим только для двигателей, у которых обмотки рассчитаны на работу при 380В в схеме «треугольник». Снижает пусковой ток в 3 раза, но и пусковой момент также падает в 3 раза.
- С помощью устройств плавного пуска (УПП): Оптимальный вариант для снижения механических и электрических ударных нагрузок. Позволяет плавно наращивать напряжение и ток.
- С помощью частотного преобразователя (ЧП): Обеспечивает максимальную гибкость управления – плавный пуск, регулирование скорости в широком диапазоне, энергосбережение.
- Виброакустических параметров: Допустимый уровень вибрации на подшипниковых щитах не должен превышать 4,5 мм/с для исполнений с высотой оси вращения до 180 мм и 5,6 мм/с для высот 200 мм и более.
- Температуры: Класс нагревостойкости изоляции – F (до 155°C). Рабочая температура подшипников не должна превышать 95°C.
- Состояния изоляции: Сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса должно быть не менее 1 МОм при температуре 25°C. Мегаомметром на 1000В проверку проводят не реже 1 раза в год.
- Подшипникового узла: Замена смазки (тип Литол-24 или аналог) проводится через 4000-5000 часов работы. Объем заполнения полости – не более 2/3.
Основные технические параметры и характеристики
Ключевые параметры двигателей АИМУР 18,5 кВт варьируются в зависимости от синхронной частоты вращения (числа полюсов).
| Параметр | АИМУР 180S4 (3000 об/мин) | АИМУР 180M4 (3000 об/мин) | АИМУР 200L4 (3000 об/мин) | АИМУР 200LА6 (1500 об/мин) | АИМУР 200LВ6 (1500 об/мин) | АИМУР 225M8 (1000 об/мин) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Синхронная частота, об/мин | 3000 | 3000 | 3000 | 1500 | 1500 | 1000 |
| Номинальная частота (при 50 Гц), об/мин | ~2930 | ~2930 | ~2930 | ~975 | ~975 | ~730 |
| Номинальный ток (при 380В), А | 36.5 | 36.5 | 37.5 | 38.5 | 38.5 | 41.5 |
| КПД, η, % | 90.5 | 91.0 | 91.5 | 91.5 | 92.0 | 91.0 |
| Коэффициент мощности, cos φ | 0.86 | 0.87 | 0.87 | 0.81 | 0.81 | 0.76 |
| Пусковой ток / Iном (Кi) | 7.0 | 7.0 | 7.0 | 6.5 | 6.5 | 6.0 |
| Пусковой момент / Mном (Кп) | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 1.6 | 1.6 | 1.3 |
| Максимальный момент / Mном (Кmax) | 2.4 | 2.4 | 2.4 | 2.0 | 2.0 | 1.8 |
| Масса, кг (прибл.) | 140 | 150 | 165 | 190 | 200 | 280 |
Особенности выбора и монтажа
Выбор конкретной модели АИМУР 18,5 кВт определяется требованиями приводимого механизма. Для центробежных насосов и вентиляторов, где момент нагрузки квадратично зависит от скорости, часто выбирают 4-полюсные исполнения (1500 об/мин), обеспечивающие оптимальное соотношение производительности и нагрузки на сеть. Для прямого привода компрессоров, дробилок или транспортеров, требующих высокого пускового момента, могут быть предпочтительны 4-полюсные или даже 2-полюсные (3000 об/мин) двигатели, имеющие более высокие значения Кп и Кmax.
Монтаж должен выполняться на ровное, жесткое, виброизолированное основание. Обязательна центровка валов с использованием лазерного или индикаторного оборудования. Допустимое радиальное биение на валу не должно превышать 0,05 мм. При подключении к частотному преобразователю (ЧП) для двигателей с длинными кабелями или при высоких частотах коммутации необходимо установить выходные дроссели или синус-фильтры для защиты изоляции обмотки от перенапряжений.
Схемы подключения и управление
Стандартное напряжение питания – 380В, 50 Гц. Обмотки статора могут быть соединены по схеме «звезда» (Y) или «треугольник» (Δ) в зависимости от напряжения сети. Для АИМУР 18,5 кВт, рассчитанных на 220/380В, при питании от сети 380В используется схема «звезда». Пуск может осуществляться:
Обслуживание и диагностика
Техническое обслуживание включает регулярный контроль:
Сравнение с аналогами и современные тенденции
Двигатели АИМУР, являясь развитием серии АИР, уступают по энергоэффективности современным сериям класса IE3 (например, АИРS, Siemens 1LE1, WEG W22). Их КПД соответствует классу IE1. В условиях постоянной эксплуатации более высокие первоначальные затраты на двигатель класса IE3 окупаются за счет экономии электроэнергии. Однако, для режимов работы с низкой нагрузкой или сезонной эксплуатации АИМУР 18,5 кВт остается экономически обоснованным выбором благодаря низкой начальной стоимости и высокой ремонтопригодности. На рынке также присутствуют двигатели в алюминиевом корпусе (например, АИМ 180L4), которые легче, но имеют менее эффективный теплоотвод при длительных перегрузках по сравнению с чугунными АИМУР.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Какое сечение кабеля необходимо для подключения АИМУР 18,5 кВт?
При питании 380В и номинальном токе ~37-42А (см. таблицу) минимальное сечение медного кабеля с ПВХ изоляцией, проложенного в воздухе, составляет 10 мм² (допустимый длительный ток ~50А). Однако окончательный выбор зависит от длины линии, способа прокладки (в земле, в лотке) и группы прокладки. Для длинных линий обязателен расчет по потере напряжения (допуск ±5%). Рекомендуется использовать кабель сечением 16 мм² для обеспечения запаса.
2. Можно ли использовать этот двигатель с частотным преобразователем?
Да, двигатели АИМУР совместимы с частотными преобразователями. Однако для обеспечения надежной работы на низких скоростях (ниже 20 Гц) при постоянном моменте требуется независимое вентиляторное охлаждение. Обязательна установка выходного фильтра (дросселя) со стороны ЧП для ограничения скорости нарастания напряжения (du/dt) и защиты изоляции обмотки.
3. Как определить, что подшипник требует замены?
Основные признаки: повышенный равномерный шум или гул, прерывистый стук или скрежет, нагрев подшипникового щита выше 90°C, повышенная вибрация. Для точной диагностики необходим виброконтроль. Ресурс подшипников в стандартном исполнении – 15-20 тыс. часов при правильной смазке и отсутствии перекосов.
4. Какие аппараты защиты необходимы?
Для защиты от короткого замыкания и перегрузки требуется комплекс: автоматический выключатель с характеристикой срабатывания «D» (например, на 63А) или предохранители с плавкими вставками на номинальный ток ~50А. Для защиты от перегрузки по току обязателен тепловое реле (например, РТЛ) или электронный расцепитель, настроенный на номинальный ток двигателя с учетом коэффициента 1,1-1,15.
5. В чем разница между АИМУР 200LА6 и АИМУР 200LВ6?
Основное отличие – длина сердечника (активной стали) и, как следствие, некоторые электромагнитные параметры. Модель «В» (удлиненная) при той же мощности 18,5 кВт обычно имеет незначительно более высокий КПД (на 0,5-1%) и больший массогабаритный показатель. Это связано с оптимизацией использования активных материалов. Пусковые характеристики у них идентичны.
6. Как перемотать двигатель на другое напряжение, например, на 660В?
Перемотка на повышенное напряжение (с 380/660В на 660/1140В) возможна, но требует изменения схемы соединения обмоток и применения провода с изоляцией, рассчитанной на более высокое напряжение. Количество витков в пазу увеличивается, сечение провода может уменьшаться. Работу должны выполнять специализированные электромеханические мастерские с последующими испытаниями на межвитковую прочность и пробой изоляции.
Заключение
Электродвигатели АИМУР 18,5 кВт представляют собой проверенное, надежное и ремонтопригодное решение для широкого спектра промышленных приводов. Их выбор должен основываться на тщательном анализе режима работы механизма, требований к пусковым моментам и энергоэффективности. Несмотря на появление более современных аналогов с высоким КПД, данная серия сохраняет свою актуальность благодаря простоте конструкции, доступности запасных частей и адаптивности к сложным условиям эксплуатации при условии грамотного монтажа и регулярного технического обслуживания.