Электродвигатели 71A2

Электродвигатели серии 71A2: конструкция, параметры и область применения

Электродвигатели серии 71A2 представляют собой асинхронные двигатели трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, сконструированные в алюминиевом корпусе. Данная серия относится к двигателям малой мощности и является частью унифицированной линейки «А» (или «АИР» в современной классификации), что указывает на их соответствие межгосударственным стандартам, в частности, ГОСТ 51689-2000 (IEC 60034-1). Основное назначение — привод механизмов, не требующих регулирования частоты вращения в продолжительном режиме работы S1. Двигатели 71A2 нашли широкое применение в насосных установках, вентиляционных системах, компрессорах малой мощности, конвейерах, станках и прочем промышленном оборудовании.

Конструктивные особенности и маркировка

Конструкция двигателя 71A2 является классической для двигателей серии АИР. Основные узлы включают:

• Статор: Собирается из листов электротехнической стали, изолированных друг от друга для снижения потерь на вихревые токи. В пазы статора уложена трехфазная обмотка, выполненная из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F (до 155°C).
• Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Изготавливается также из листовой стали с залитыми алюминиевыми проводниками и короткозамыкающими кольцами. Такая конструкция обеспечивает высокую надежность и простоту обслуживания.
• Корпус и охлаждение: Корпус выполнен из алюминиевого сплава (реже — чугуна в других сериях), что снижает общий вес двигателя. Охлаждение осуществляется наружным вентилятором, закрытым защитным кожухом (исполнение IC0141 по IEC 60034-6).
• Подшипниковые щиты: Изготовлены из алюминия, в них установлены шарикоподшипники качения, смазываемые консистентной смазкой на весь срок службы.

Маркировка двигателя 71A2 расшифровывается следующим образом:

• 71 — высота оси вращения вала от основания в миллиметрах (71 мм).
• A — серия двигателя (асинхронный, унифицированный).

2 — условная длина сердечника (число длины статора).

После основного обозначения следуют буквы, указывающие на монтажное исполнение (IM1081, IM2081 и т.д.) и климатическое исполнение (У, УХЛ, Т и др.).

Основные технические характеристики и параметры

Ключевые параметры двигателей серии 71A2 определяются их габаритом. Основные характеристики для различных мощностей в рамках данного габарита представлены в таблице.

Таблица 1. Основные технические параметры электродвигателей серии 71A2

Мощность, кВт	Синхронная частота вращения, об/мин	КПД, η, %	Коэффициент мощности, cos φ	Номинальный ток при 380В, А	Пусковой ток / Ном. ток (Iп/Iн)	Масса, кг (прибл.)
0.37	3000	71.0	0.82	1.0	5.5	5.5
0.37	1500	68.0	0.67	1.2	5.0	6.0
0.55	3000	73.0	0.83	1.4	5.5	5.8
0.55	1500	70.0	0.69	1.6	5.0	6.5
0.75	3000	75.0	0.84	1.8	5.5	6.5
0.75	1500	72.5	0.71	2.1	5.0	7.5
1.1	3000	77.0	0.85	2.5	6.1	8.0
1.1	1500	75.0	0.73	2.8	5.5	9.0

Двигатели также выпускаются на другие синхронные частоты: 1000 об/мин (6 полюсов) и 750 об/мин (8 полюсов), с соответствующим снижением номинальной мощности и увеличением вращающего момента.

Монтажные исполнения и способы охлаждения

Наиболее распространенные монтажные исполнения для серии 71A2:

• IM1081 (IMB3): Двигатель с лапами, с одним цилиндрическим концом вала. Классическое горизонтальное исполнение.
• IM2081 (IMB5): Фланцевое исполнение с подшипниковым щитом в виде фланца.
• IM3081 (IMB35): Комбинированное исполнение — с лапами и фланцем.

Степень защиты по ГОСТ/IEC 60034-5 стандартно составляет IP54 (защита от попадания пыли и брызг воды со всех направлений), по запросу возможно изготовление с IP55. Способ охлаждения — IC0141 (самовентиляция с наружным вентилятором).

Режимы работы и условия эксплуатации

Номинальный режим работы — S1 (продолжительный), при котором двигатель может работать неограниченное время до достижения установившейся температуры. Допускается работа в других режимах (S2 — кратковременный, S3 — периодически-кратковременный) после перерасчета на нагрев. Климатические исполнения: У2 (для умеренного климата), УХЛ2 (для умеренного и холодного климата), Т2 (для тропического климата). Рабочая температура окружающей среды: от -40°C до +40°C для УХЛ2, при этом работа при отрицательных температурах требует применения соответствующих масел и смазок. Высота установки над уровнем моря — не более 1000 м.

Подбор пусковой и защитной аппаратуры

Для прямого пуска двигателей 71A2, учитывая относительно небольшие пусковые токи (см. Таблицу 1), наиболее часто используются:

• Автоматические выключатели с характеристикой срабатывания D (например, 10-12 Iн), обеспечивающие защиту от короткого замыкания и перегрузки.
• Магнитные пускатели в паре с тепловыми реле. Номинальный ток пускателя выбирается на ступень выше номинального тока двигателя. Тепловое реле настраивается на номинальный ток двигателя с учетом температуры окружающей среды.
• Предохранители gG или aM. Ток плавкой вставки выбирается исходя из пусковых характеристик: Iвст ≈ (1.6-2.0)
• Iн.

Для сложных условий пуска (нагруженный пуск) может потребоваться применение устройств плавного пуска.

Тенденции модернизации и аналоги

В настоящее время классические двигатели серии 71A2 постепенно вытесняются более современными энергоэффективными сериями, соответствующими стандартам IE2 и IE3 (по IEC 60034-30-1). Это связано с глобальной тенденцией к повышению энергоэффективности. Аналогами 71A2 в классе энергоэффективности IE2 являются двигатели серии АИР(Е). Конструктивно они схожи, но используют больше активных материалов (медь, сталь) и оптимизированные обмотки для снижения потерь. При новом проектировании рекомендуется рассматривать двигатели класса IE3 как минимум.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается двигатель 71A2 от 71АВ2 или 71AU2?

Буква после «А» часто указывает на производителя или незначительные модификации в конструкции (например, материал подшипниковых щитов, тип покраски). Основные электрические и монтажные параметры при этом остаются идентичными и соответствуют ГОСТ. «В» может означать «взрывозащищенное исполнение», но для габарита 71 это редкость; обычно взрывозащищенные двигатели имеют отдельную маркировку (например, ВА).

Можно ли использовать двигатель 71A2 с частотным преобразователем (ЧП)?

Да, но с ограничениями. Стандартные двигатели 71A2 не имеют усиленной изоляции обмоток и не предназначены для работы с длинными кабелями от ЧП, что может привести к пробою изоляции из-за высокочастотных перенапряжений. Для продолжительной работы с ЧП рекомендуется:

• Использовать выходные дроссели или синус-фильтры ЧП.
• Ограничить диапазон регулирования частоты (особенно в сторону уменьшения) из-за ухудшения охлаждения на низких оборотах.
• Предпочтительнее использовать специализированные двигатели, предназначенные для работы с ЧП.

Как правильно определить необходимую мощность двигателя 71A2 для замены вышедшего из строя?

Необходимо ориентироваться на данные шильдика старого двигателя: мощность (кВт), частоту вращения (об/мин), монтажное исполнение (IM) и степень защиты (IP). Если шильдик утерян, мощность можно приблизительно оценить по току потребления работавшего механизма (замер клещами) и напряжению сети, используя формулу для трехфазной мощности: P = √3 U I cos φ η. Полученное значение округляется в большую сторону до стандартной мощности из ряда 0.37; 0.55; 0.75; 1.1 кВт.

Каков средний срок службы двигателя 71A2 и от чего он зависит?

При соблюдении условий эксплуатации (номинальная нагрузка, чистая окружающая среда, нормальная температура) расчетный срок службы двигателей серии 71A2 составляет 10-15 лет. Основные факторы, сокращающие ресурс:

• Работа в режиме перегрузки (повышенный нагрев, старение изоляции).
• Частые пуски (особенно прямые), ведущие к тепловому и механическому износу.
• Загрязнение поверхности двигателя, ухудшающее охлаждение.
• Повышенная вибрация из-за износа подшипников или несоосности с механизмом.
• Повышенная влажность и агрессивная среда, вызывающая коррозию.

Что означает класс изоляции F и почему рабочая температура указана 80°C?

Класс изоляции F означает, что изоляционные материалы обмотки способны выдерживать температуру 155°C. Указанная на шильдике рабочая температура +80°C (или класс нагревостойкости B — 130°C) — это не температура обмотки, а превышение температуры обмотки над температурой окружающей среды (+40°C) при номинальной нагрузке. Таким образом, максимальная температура обмотки в режиме номинальной нагрузки составит: 40°C (окр. среда) + 80°C (превышение) = 120°C, что обеспечивает запас для класса изоляции F и гарантирует долгий срок службы.