Электродвигатели RA
Электродвигатели RA: конструкция, технические характеристики и сфера применения
Электродвигатели серии RA представляют собой асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, сконструированные для работы от трехфазной сети переменного тока частотой 50 или 60 Гц. Данная серия является классическим представителем общепромышленных электродвигателей, соответствующих стандарту IEC. Основное назначение – привод механизмов в условиях промышленных предприятий: насосов, вентиляторов, компрессоров, конвейеров, станков и другого оборудования, не требующего регулирования скорости в широком диапазоне.
Конструктивные особенности и исполнения
Конструкция электродвигателей RA базируется на литом чугунном корпусе (станине) и станинных щитах, что обеспечивает высокую механическую прочность и устойчивость к вибрациям. Сердечник статора набирается из изолированных листов электротехнической стали для минимизации потерь на вихревые токи. Короткозамкнутый ротор изготавливается методом литья под давлением из алюминиевого сплава, что характерно для двигателей данной мощности и типа.
Ключевые конструктивные исполнения по способу монтажа (по ГОСТ, IEC):
- IM 1081 (ранее IM 1081) – двигатель на лапах с одним цилиндрическим концом вала.
- IM 2081 (ранее IM 2081) – двигатель на лапах с фланцем на станине (комбинированное крепление).
- IM 3081 – двигатель с фланцевым креплением (фланец на подшипниковом щите).
- IM 1071 – двигатель без лап, с цилиндрическим валом, для крепления через фланец или иным способом за корпус.
- IP55: Защита от пыщи (частичная) и струй воды с любого направления. Стандартное исполнение для большинства промышленных применений.
- IP54: Защита от пыщи (частичная) и брызг воды со всех направлений.
- Насосное оборудование: Центробежные, поршневые, шестеренные насосы для воды и других жидкостей.
- Вентиляционное и климатическое оборудование: Приточные и вытяжные вентиляторы, дымососы, градирни.
- Компрессорное оборудование: Поршневые и винтовые воздушные компрессоры.
- Конвейеры и транспортеры: Ленточные, цепные, скребковые конвейеры.
- Станки и технологическое оборудование: Токарные, фрезерные, деревообрабатывающие станки, дробилки, смесители.
- Вспомогательные механизмы: Лебедки, подъемники, задвижки с электроприводом.
- RA – серия двигателя.
- 90 – высота оси вращения вала над плоскостью установки в мм (габарит).
- L – установочный размер по длине станины (S – короткий, M – средний, L – длинный). Влияет на мощность при одном габарите.
- 4 – число полюсов (4 полюса = синхронная частота ~1500 об/мин при 50 Гц).
- Перегруз по току: Механическая перегрузка, заклинивание механизма, работа в режиме, отличном от S1.
- Дисбаланс или обрыв фазы: Несимметричное напряжение, срабатывание предохранителя на одной фазе.
- Перегрев: Загрязнение вентиляционных каналов, высокая температура окружающей среды, частые пуски.
- Пробой изоляции: Старение изоляции, увлажнение, воздействие агрессивных сред, перенапряжения (особенно при работе от ЧП).
- Износ подшипников: Естественный износ, попадание загрязнений, отсутствие или старение смазки, несоосность соединения с нагрузкой.
По степени защиты от внешних воздействий двигатели RA преимущественно выпускаются в двух основных классах:
По способу охлаждения двигатели RA относятся к классу IC 411 – двигатели с самовентиляцией, с наружным вентилятором на валу, закрытым защитным кожухом.
Климатические исполнения и условия эксплуатации
Электродвигатели RA изготавливаются для работы в умеренном (У), умеренно-холодном (УХЛ) и тропическом (Т) климатах. Допустимая температура окружающей среды при эксплуатации обычно составляет от -40°C до +40°C, для некоторых исполнений до +60°C. Высота установки над уровнем моря – не более 1000 м. Двигатели предназначены для продолжительного режима работы (S1) по ГОСТ и IEC.
Основные технические параметры и габаритно-присоединительные размеры
Мощностной ряд двигателей RA охватывает диапазон от 0.18 кВт до 315 кВт при синхронной частоте вращения 3000, 1500, 1000 и 750 об/мин (соответственно 2, 4, 6, 8 полюсов). Напряжение питания – стандартное трехфазное: 220/380 В, 380/660 В, 400/690 В для сетей 50 Гц. Возможны исполнения на другие напряжения по согласованию.
Габаритно-присоединительные размеры строго соответствуют международным стандартам (IEC 60072-1), что обеспечивает взаимозаменяемость с двигателями других производителей. Ключевыми размерами являются высота оси вращения (от 56 мм до 355 мм), установочные размеры лап, диаметр и длина выходного конца вала.
| Типоразмер (Высота оси) | Мощность, кВт | КПД, %, прибл. | cos φ | Пусковой ток (Iп/Iн) | Масса, кг, прибл. |
|---|---|---|---|---|---|
| RA 71 | 0.37 — 0.75 | 71 — 75 | 0.76 — 0.82 | 5.5 — 6.0 | 8 — 11 |
| RA 80 | 1.1 — 2.2 | 76 — 81 | 0.83 — 0.84 | 6.0 — 7.0 | 15 — 25 |
| RA 90S/L | 1.5 — 3.0 | 79 — 83 | 0.83 — 0.85 | 6.5 — 7.0 | 22 — 35 |
| RA 100L | 3.0 — 4.0 | 82 — 85 | 0.84 — 0.86 | 7.0 — 7.5 | 40 — 50 |
| RA 112M | 4.0 — 5.5 | 85 — 86 | 0.86 — 0.87 | 7.0 — 7.5 | 55 — 65 |
| RA 132S/M | 5.5 — 11 | 86 — 88 | 0.87 — 0.88 | 7.0 — 7.5 | 70 — 100 |
| RA 160M/L | 11 — 18.5 | 89 — 91 | 0.88 — 0.89 | 7.5 — 8.0 | 130 — 180 |
| RA 180M/L | 18.5 — 30 | 91 — 92 | 0.89 — 0.90 | 7.5 — 8.5 | 200 — 280 |
| RA 200M/L | 30 — 45 | 92 — 93 | 0.89 — 0.91 | 7.5 — 8.5 | 300 — 400 |
| RA 225M | 45 — 55 | 93 — 94 | 0.90 — 0.91 | 7.5 — 8.5 | 450 — 500 |
Пусковые характеристики и способы управления
Для двигателей RA характерен прямой пуск от полного сетевого напряжения. Отношение пускового тока к номинальному (Iп/Iн) находится в диапазоне от 5.5 до 8.5 в зависимости от мощности и числа полюсов. Пусковой момент обычно в 1.8 – 2.3 раза превышает номинальный. Для снижения пусковых токов при ограниченной мощности сети или для уменьшения механических ударов могут применяться устройства плавного пуска или частотные преобразователи. Подключение к сети осуществляется через соответствующие номиналу двигателя аппараты защиты и управления: автоматические выключатели, контакторы, тепловые реле или современные цифровые защитные реле.
Энергоэффективность
Традиционные двигатели серии RA, выпускавшиеся в течение многих лет, как правило, соответствуют классу энергоэффективности IE1 (стандартный) по международной классификации IEC 60034-30-1. В настоящее время во многих странах действуют ограничения на использование двигателей ниже класса IE2 (повышенная эффективность) или IE3 (премиум). Современные модификации двигателей, аналогичных RA, часто производятся с улучшенными характеристиками (использование более качественных электротехнических сталей, оптимизированная геометрия, улучшенная система охлаждения) для соответствия классам IE2 и IE3. При выборе необходимо уточнять данный параметр у производителя.
Области применения и типовые приводы
Техническое обслуживание и ремонтопригодность
Конструкция двигателей RA предусматривает возможность технического обслуживания. Основные операции включают в себя периодическую очистку наружных поверхностей и вентиляционных каналов от загрязнений, контроль и подтяжку крепежных соединений, проверку состояния подшипникового узла. Подшипники качения (шариковые или роликовые) подлежат периодической замене смазки. При выходе из строя обмоток статора двигатель может быть перемотан, что требует специального оборудования и квалификации. Высокая степень унификации и доступность запасных частей (подшипники, уплотнения, клеммные коробки) упрощают процесс ремонта.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличаются двигатели RA от двигателей АИР?
Двигатели RA и АИР – это, по сути, аналогичные серии общепромышленных асинхронных двигателей, соответствующие одним и тем же стандартам (IEC, ГОСТ). Разница в обозначении чаще всего указывает на производителя или конкретный завод-изготовитель. Технические характеристики, габаритные и присоединительные размеры идентичны для одинаковых высот оси вращения и числа полюсов.
Как расшифровать обозначение типа двигателя, например, RA 90L-4?
Как правильно выбрать двигатель RA для замены вышедшего из строя?
Необходимо зафиксировать следующие параметры старого двигателя: номинальная мощность (кВт), синхронная частота вращения (об/мин), напряжение питания (В), степень защиты (IP), способ монтажа (IM), габаритные размеры (особенно высота оси вращения и длина вала). Желательно снять размеры по лапам и диаметру фланца (если есть). По этим данным подбирается идентичный двигатель RA. Также важно учитывать режим работы механизма (S1 – продолжительный, S3 – повторно-кратковременный и т.д.).
Можно ли использовать двигатель RA с частотным преобразователем (ЧП)?
Да, стандартные двигатели RA могут работать в паре с частотным преобразователем. Однако для продолжительной работы на низких скоростях (ниже 20-30 Гц) при самовентиляции (IC 411) может возникнуть перегрев из-за недостаточного охлаждения. Рекомендуется либо обеспечить независимое охлаждение, либо выбирать двигатель с принудительным охлаждением (IC 416). Также при использовании с ЧП длинной кабельной линии (более 50 м) для защиты изоляции обмоток могут потребоваться выходные фильтры ЧП (дроссели, синус-фильтры).
Каковы основные причины выхода из строя двигателей RA?
Как определить необходимую степень защиты IP?
Выбор зависит от условий эксплуатации:
IP54 – для помещений с повышенной влажностью и наличием брызг (цеха, мойки). IP55 – стандарт для большинства промышленных цехов, включая помещения с пылью и струями воды. Для улицы или особо влажных/пыльных помещений могут потребоваться двигатели с IP56/IP65. Для чистых и сухих машинных залов иногда достаточно IP23.
Что означают классы изоляции (B, F, H) и какой актуален для RA?
Класс изоляции определяет стойкость изоляционных материалов к температуре. Класс B – до 130°C, F – до 155°C, H – до 180°C. Большинство двигателей RA традиционно выпускались с классом изоляции B или F. Класс F является предпочтительным, так как обеспечивает больший запас по температуре и, следовательно, более длительный срок службы изоляции при одинаковых условиях нагрузки.