Электродвигатели ДАСК: конструкция, типы, технические характеристики и область применения
Электродвигатели ДАСК представляют собой серию асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, спроектированных для продолжительного режима работы (S1) в широком спектре промышленных применений. Аббревиатура расшифровывается как «Двигатель Асинхронный Специальный Короткозамкнутый», что указывает на их базовую конструкцию и универсальность. Данные двигатели соответствуют требованиям межгосударственного стандарта ГОСТ 51689-2000 (а также более раннего ГОСТ 18408-73) и являются типичными представителями общепромышленных электродвигателей серии АИР.
Конструктивные особенности и принцип действия
Конструкция двигателей ДАСК базируется на классической схеме трехфазного асинхронного двигателя. Основными узлами являются:
- Статор: Состоит из корпуса (чугунного или алюминиевого), сердечника, набранного из изолированных листов электротехнической стали, и трехфазной обмотки, уложенной в пазы. Обмотка подключается к сети переменного тока напряжением 380/660 В или 220/380 В с частотой 50 Гц.
- Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Сердечник ротора также набран из листовой стали, в его пазы залиты или запрессованы алюминиевые или медные стержни, замкнутые накоротко с торцов концевыми кольцами.
- Подшипниковые щиты: Изготавливаются из чугуна или алюминиевого сплава. В них устанавливаются подшипники качения (чаще всего шариковые), обеспечивающие вращение ротора.
- Вентилятор и кожух: Обеспечивают принудительное охлаждение двигателя (система охлаждения IC0141). Вентилятор, расположенный на валу ротора, нагнетает воздух через ребристую поверхность корпуса, закрытую защитным кожухом.
- Клеммная коробка: Расположена в верхней части корпуса, обеспечивает подключение питающего кабеля. Имеет уплотнения для защиты от пыли и брызг (степень защиты IP54 или IP55).
- Класс F: Допустимый перегрев 105°K, максимальная температура обмотки 155°C.
- Класс H: Допустимый перегрев 125°K, максимальная температура обмотки 180°C.
- IP54: Защита от пыли (попадание пыли не нарушает работу) и от брызг воды со всех направлений.
- IP55: Защита от пыли и от струй воды с любого направления.
- ДАСК с повышенным скольжением: Имеют увеличенное сопротивление ротора, что обеспечивает более мягкую механическую характеристику, меньшие пусковые токи и лучшее приспособление к нагрузкам с частыми пусками/остановами или ударным характером (молоты, ножницы, прессы).
- ДАСК с фазным ротором (двигатели серии АК): Хотя классический ДАСК имеет короткозамкнутый ротор, в номенклатуре производителей часто присутствуют и фазные двигатели. Они оснащены ротором с трехфазной обмоткой, выведенной на контактные кольца, что позволяет вводить в цепь ротора пускорегулирующие сопротивления для плавного пуска и регулирования скорости.
- Взрывозащищенные исполнения (ДАСК В, Ex): Изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51330.13 (IEC 60079-0). Имеют маркировку взрывозащиты, например, 1ExdIIBT4Gb. Применяются в химической, нефтегазовой, горнодобывающей промышленности.
- Исполнения для тропического (Т) и умеренно-холодного (УХЛ) климата: Специальные покрытия и материалы, стойкие к плесени, грибкам (для тропиков) или низким температурам.
- Многоскоростные двигатели (ДАСК на 2/4 скорости): Имеют специальную обмотку, позволяющую переключением полюсов изменять частоту вращения (например, 3000/1500 об/мин).
- Насосного оборудования: Центробежные, поршневые, шестеренные насосы в ЖКХ, мелиорации, промышленных системах водоснабжения и охлаждения.
- Вентиляторов и дымососов: Приточные и вытяжные системы, котельные установки, системы аспирации.
- Компрессорного оборудования: Поршневые и винтовые воздушные компрессоры.
- Конвейеров и транспортеров: Ленточные, скребковые, винтовые конвейеры в логистике, горной, пищевой промышленности.
- Станков: Металлорежущие, деревообрабатывающие станки, приводы подач.
- Подъемно-транспортного оборудования: Лебедки, краны, тельферы (часто в паре с редуктором и электромагнитным тормозом).
- Прочих машин: Дробилки, мельницы, смесители, экструдеры, упаковочное оборудование.
- Мощность: Номинальная мощность двигателя должна быть не менее мощности на валу рабочей машины с учетом возможных перегрузок. Недостаточная мощность приводит к перегреву и выходу из строя, завышенная – к снижению КПД и cos φ.
- Частота вращения: Определяется требованиями технологического процесса. Возможно использование редуктора или ременной передачи для согласования скоростей.
- Напряжение и схема соединения обмоток: Соответствие питающей сети (380 В – «звезда», 660 В – «треугольник»).
- Режим работы (S1, S2, S3…): Для повторно-кратковременных режимов (S3) допустима нагрузка выше номинала.
- Условия окружающей среды: Температура, влажность, запыленность, наличие взрывоопасных смесей определяют степень защиты, класс изоляции и климатическое исполнение.
- Монтажное исполнение: Наиболее распространены IM1081 (лапы с одним цилиндрическим концом вала) и IM2081 (лапы с фланцем на лапах).
- ДАСК: Тип двигателя.
- 225: Высота оси вращения (габарит) в мм.
- M: Установочный размер по длине станины (M – средний).
- 8: Число полюсов (8 полюсов = синхронная частота 750 об/мин).
- 45 кВт: Номинальная выходная мощность.
Принцип работы основан на создании вращающегося магнитного поля статором, которое индуцирует токи в короткозамкнутой обмотке ротора. Взаимодействие магнитного поля статора с токами ротора создает электромагнитный момент, приводящий ротор во вращение с частотой, несколько меньшей частоты вращения поля (скольжение).
Основные технические параметры и габаритно-присоединительные размеры
Электродвигатели ДАСК классифицируются по ряду ключевых параметров, которые определяют их выбор для конкретной задачи.
Мощность и частота вращения
Мощность двигателей серии ДАСК варьируется от 0.12 кВт до 315 кВт и выше, в зависимости от габарита. Стандартный ряд синхронных частот вращения: 3000 об/мин (2 полюса), 1500 об/мин (4 полюса), 1000 об/мин (6 полюсов), 750 об/мин (8 полюсов). Наиболее распространены двигатели с частотой 1500 об/мин, как оптимальные по соотношению момент/скорость/надежность.
Габаритно-присоединительные размеры
Размеры двигателей стандартизированы по ГОСТ 51689-2000 (IEC 60072-1). Основным параметром является высота оси вращения (h), определяющая габарит двигателя. Для ДАСК характерны следующие габариты:
| Габарит (высота оси вращения), мм | Мощностной диапазон (примерно), кВт | Установочные и присоединительные размеры по ГОСТ |
|---|---|---|
| 56 | 0.12 — 0.37 | Длина от А до А, ширина от В до В, диаметр вала и т.д. |
| 63 | 0.18 — 0.55 | … |
| 71 | 0.25 — 0.75 | … |
| 80 | 0.37 — 1.5 | … |
| 90S, 90L | 1.1 — 2.2 | … |
| 100S, 100L | 2.2 — 4.0 | … |
| 112M | 3.0 — 5.5 | … |
| 132S, 132M | 5.5 — 11 | … |
| 160S, 160M | 11 — 18.5 | … |
| 180M, 180L | 18.5 — 30 | … |
| 200M, 200L | 30 — 45 | … |
| 225M, 225S | 45 — 75 | … |
| 250S, 250M | 55 — 110 | … |
| 280S, 280M | 75 — 132 | … |
| 315S, 315M | 110 — 315 | … |
Буквы S (short), M (medium), L (long) после цифры, обозначающей высоту оси вращения, указывают на длину сердечника (корпуса) и, соответственно, на мощность в рамках одного габарита.
Классы изоляции и нагревостойкость
Обмотки двигателей ДАСК выполняются с классом изоляции F или H, что позволяет работать при температуре окружающей среды до +40°C. Класс изоляции определяет максимально допустимую температуру нагрева обмотки:
Стандартный режим работы – S1 (продолжительный), при котором двигатель работает под нагрузкой до достижения установившейся температуры.
Степень защиты (IP) и способ охлаждения (IC)
Наиболее распространенные степени защиты для общепромышленных исполнений:
Способ охлаждения – IC0141: наружное самовентилируемое охлаждение с вентилятором на валу двигателя.
Модификации и специализированные исполнения
Помимо базового общепромышленного исполнения, двигатели ДАСК выпускаются в различных модификациях для работы в специфических условиях.
Области применения в промышленности
Универсальность и надежность обусловили широкое применение двигателей ДАСК в качестве привода:
Выбор, монтаж и эксплуатация
Правильный выбор двигателя ДАСК основывается на анализе следующих факторов:
При монтаже необходимо обеспечить соосность, надежное заземление, защиту от попадания влаги в клеммную коробку. Эксплуатация требует регулярного контроля температуры подшипников, вибрации, состояния вентиляционных каналов, периодической замены смазки в подшипниковых узлах.
Сравнение с аналогами и современные тенденции
Двигатели ДАСК являются отечественным аналогом общепромышленных серий АИР (Россия), Siemens 1LE1 (Германия), WEG W22 (Бразилия), ABB M3BP (Швеция/Финляндия). Их ключевые преимущества – адаптация к отечественным сетям, доступность запасных частей и относительно низкая стоимость. К недостаткам можно отнести, как правило, более высокие массогабаритные показатели и уровень энергопотребления по сравнению с современными сериями премиум-класса, выполненными по стандарту IE3 (высокий КПД).
Современная тенденция – переход на двигатели с повышенным классом энергоэффективности (IE2, IE3 по IEC 60034-30-1). Многие производители сейчас выпускают модернизированные версии двигателей ДАСК/АИР с улучшенными обмоточными данными и сталью, соответствующие классу IE2, а также полностью новые линейки двигателей класса IE3.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается двигатель ДАСК от АИР?
По сути, это двигатели одной концепции. АИР – это более современное и общее обозначение асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, соответствующее ГОСТ Р 51689-2000. ДАСК – часто используется как исторически сложившееся название для таких двигателей, произведенных по ГОСТ 18408-73 или более ранним нормам. В современном каталоге большинства заводов фигурирует обозначение АИР, но в технической документации и среди специалистов термин «ДАСК» остается в активном употреблении.
Как расшифровать обозначение, например, ДАСК 225 M8 45 кВт?
Какое соединение обмоток «звезда» или «треугольник» нужно использовать для сети 380В?
Для трехфазной сети 380 В / 50 Гц обмотки статора двигателя ДАСК должны быть соединены по схеме «звезда» (Y). Если на шильдике указано напряжение 380/660 В, то для 380 В – «звезда», для 660 В – «треугольник» (Δ). Ошибочное соединение «треугольником» в сеть 380В приведет к перегреву и сгоранию обмотки.
Как правильно подобрать тепловую защиту (тепловое реле) для двигателя ДАСК?
Номинальный ток теплового реле (или уставка на защите в частотном преобразователе) должен быть равен или незначительно превышать номинальный ток двигателя, указанный на его шильдике. Для двигателя с тяжелыми условиями пуска (длительный разгон) может потребоваться реле с характеристикой срабатывания, допускающей повышенный ток в течение большего времени.
Что означает климатическое исполнение У3 на двигателе?
Исполнение У3 по ГОСТ 15150-69 означает: для эксплуатации в умеренном климате, на открытом воздухе (категория размещения 3), где воздействуют солнечная радиация, атмосферные осадки, ветер. Двигатель с таким исполнением имеет соответствующее покрытие, стойкое к атмосферным воздействиям.
Требуется ли замена смазки в подшипниках двигателя ДАСК и как часто?
Да, требуется. Интервал замены или добавления смазки (обычно пластичной, типа Литол-24 или ее импортных аналогов) зависит от режима работы, температуры и типа подшипникового узла. Для стандартных двигателей при работе в одну смену в нормальных условиях рекомендуемый интервал – один раз в 2-3 года или через 4000-5000 часов работы. Пересмазка должна проводиться строго по норме, указанной в паспорте, так как избыток смазки вреден.
Можно ли использовать двигатель ДАСК в паре с частотным преобразователем (ЧП)?
Да, это распространенная практика. Однако для продолжительной работы на низких скоростях (менее 20-25% от номинала) со стандартной самовентиляцией возможен перегрев. Рекомендуется либо принудительное независимое охлаждение, либо выбор двигателя с изоляцией класса F или H. Также при длинных кабелях между ЧП и двигателем (>50 м) необходимо использовать выходные дроссели или синус-фильтры для защиты обмотки от перенапряжений.