Электродвигатели АИС 112 М6
Электродвигатели АИС 112 М6: полный технический анализ и сфера применения
Электродвигатель АИС 112 М6 представляет собой асинхронный двигатель трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, сконструированный по общепромышленному стандарту. Маркировка расшифровывается следующим образом: «АИС» обозначает серию асинхронных двигателей, интернациональных, стандартизированных; «112» – высота оси вращения вала от плоскости установки в миллиметрах (112 мм); «М6» указывает на установочный размер по длине станины («М») и число полюсов («6»), что соответствует синхронной частоте вращения 1000 об/мин. Данный двигатель относится к классу мощности 4 кВт и является одним из наиболее востребованных в своем размерном ряду для приводов средней мощности.
Конструктивные особенности и технические характеристики
Конструкция двигателя АИС 112 М6 соответствует современным стандартам IEC 60034. Основные узлы включают в себя: литой чугунный корпус (станину) и подшипниковые щиты, магнитопровод статора, набранный из изолированных листов электротехнической стали, обмотку статора из медного провода с классом нагревостойкости F (155 °C), короткозамкнутый ротор типа «беличья клетка», выполненный методом литья под давлением из алюминиевого сплава, и шарикоподшипники качения. Двигатель имеет лапы для монтажа (исполнение IM 1001), что позволяет устанавливать его на раму или фундамент. Выходной вал выполнен цилиндрическим.
Ключевые технические параметры двигателя АИС 112 М6 сведены в таблицу:
| Параметр | Значение | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальная мощность, PN | 4.0 кВт | Мощность на валу при номинальной нагрузке |
| Синхронная частота вращения | 1000 об/мин | Для 6 полюсов при частоте 50 Гц |
| Номинальная частота вращения, nN | ~935 — 965 об/мин | Зависит от производителя и КПД |
| Номинальное напряжение | 400 В (Δ) / 690 В (Y) | Трехфазное, 50 Гц |
| Номинальный ток, IN | ~8.6 А (при 400 В) | Фактическое значение указывается на шильде |
| Коэффициент полезного действия (КПД), η | 85.5% — 87.6% | Соответствует классу IE2 (Стандартный) |
| Коэффициент мощности, cos φ | 0.78 — 0.82 | При номинальной нагрузке |
| Кратность пускового тока, Iп/IN | 6.0 — 7.5 | |
| Кратность пускового момента, Mп/MN | 1.8 — 2.2 | |
| Кратность максимального момента, Mmax/MN | 2.2 — 2.6 | |
| Уровень звуковой мощности, Lw | 68 — 72 дБ(А) | |
| Степень защиты | IP55 (стандартно) | Защита от пыщи и струй воды |
| Класс изоляции | F | Предельная температура 155 °C |
| Рабочий режим | S1 | Продолжительный режим работы |
| Масса | 45 — 52 кг | Зависит от производителя |
Классы энергоэффективности и соответствие стандартам
Двигатели серии АИС, включая модель 112 М6, производятся в различных классах энергоэффективности, что регламентируется стандартом IEC 60034-30-1. Исторически наиболее распространенным был класс IE2 (Standard Efficiency). Однако в соответствии с современными директивами (например, ЕС 2019/1781), для двигателей мощностью от 0.75 кВт до 1000 кВт обязательным минимальным классом с июля 2023 года является IE3 (Premium Efficiency) для большинства применений. Следовательно, двигатель АИС 112 М6 сегодня преимущественно предлагается в исполнении IE3, а также в классе IE4 (Super Premium Efficiency) для задач с повышенными требованиями к экономии энергии. КПД двигателя IE3 для данной модели составляет примерно 88% — 90%.
Сфера применения и выбор приводного оборудования
Благодаря надежности, стандартизированным габаритам и оптимальному соотношению мощности и частоты вращения, двигатель АИС 112 М6 нашел широкое применение в различных отраслях промышленности. Основные области использования:
- Насосное оборудование: привод циркуляционных, центробежных, скважинных насосов в системах водоснабжения, отопления и водоочистки.
- Вентиляционное и климатическое оборудование: привод вентиляторов, дымососов, вытяжных установок.
- Компрессорная техника: поршневые и винтовые компрессоры малой и средней мощности.
- Конвейерные системы: привод ленточных, цепных и винтовых транспортеров.
- Станки и технологическое оборудование: дерево- и металлообрабатывающие станки, дробилки, смесители, экструдеры.
- Внешней чистоты и состояния корпуса.
- Температуры и уровня вибрации (норма для данного типоразмера обычно до 2.8 мм/с).
- Состояния подшипников (шум при вращении, замена смазки через 8-10 тыс. часов работы).
- Затяжки крепежных болтов и состояния заземления.
- Полная унификация габаритных и присоединительных размеров по ГОСТ и IEC, что обеспечивает взаимозаменяемость с двигателями других производителей серии АИР, 5АИ, Siemens 1LE1 и т.д.
- Высокая надежность и большой ресурс работы при соблюдении условий эксплуатации.
- Наличие различных вариантов климатического исполнения (У, УХЛ, Т) и степени защиты.
- Широкая доступность на рынке и развитая сервисная сеть.
- Ограниченные возможности регулирования скорости при питании непосредственно от сети (частота вращения жестко привязана к частоте сети). Для регулирования требуется частотный преобразователь.
- Значительные пусковые токи, что может накладывать ограничения на мощность подключаемых двигателей в слабых электрических сетях.
- Более низкий КПД и cos φ по сравнению с высокоэффективными синхронными двигателями с постоянными магнитами.
- Повышенный нагрев: Перегрузка, заклинивание подшипников, нарушение охлаждения, межвитковое замыкание в обмотке, несимметрия напряжения.
- Повышенная вибрация: Дисбаланс ротора, износ подшипников, неправильная центровка, ослабление крепления.
- Гул или скрежет в подшипниковых узлах: Износ, отсутствие или загрязнение смазки, попадание посторонних частиц.
- Не запускается или работает с пониженной скоростью: Обрыв фазы в сети или обмотке, замыкание на корпус, механическое заклинивание привода.
При выборе сопутствующего оборудования для данного двигателя необходимо учитывать его номинальные параметры. Для прямого пуска от сети рекомендуется автоматический выключатель с номинальным током ~12.5-16 А и характеристикой срабатывания, учитывающей пусковые токи (например, D). Контактор должен быть рассчитан на ток не менее 10 А в категории AC-3. Защиту от перегрузок обеспечивает тепловое реле с регулируемым диапазоном 8-12 А, настраиваемое на номинальный ток двигателя, указанный на шильде.
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж двигателя должен производиться на ровную, жесткую, виброизолированную поверхность. Обязательна центровка вала двигателя с валом рабочей машины с использованием соответствующих инструментов (индикаторной стойки, лазерного центровщика). Неправильная центровка – основная причина преждевременного выхода из строя подшипниковых узлов. Допустимое радиальное и осевое биение на полумуфте не должно превышать значений, указанных в паспорте.
Эксплуатация допускается в условиях, соответствующих степени защиты IP55: в пыльных помещениях и на открытом воздуху под навесом, при воздействии струй воды с любого направления. Температура окружающей среды стандартно от -15°C до +40°C (возможны исполнения для других диапазонов).
Техническое обслуживание включает в себя регулярный контроль:
Преимущества и недостатки в сравнении с аналогами
Преимущества:
Недостатки / Ограничения:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается двигатель АИС 112 М6 от АИР 112 М6?
АИР – это устаревшая российская серия, а АИС – ее современный, интернациональный аналог, соответствующий стандартам IEC. Габаритные и присоединительные размеры, а также основные характеристики идентичны. Двигатели полностью взаимозаменяемы. АИС часто имеет улучшенные показатели энергоэффективности (класс IE2/IE3 вместо IE1 у старых АИР).
Как правильно подключить двигатель на 400/690 В?
На клеммнике двигателя имеется три вывода обмотки статора (U1, V1, W1) и три вывода (U2, V2, W2). Для работы в сети 400 В (наиболее распространенный вариант) обмотки соединяются по схеме «треугольник» (Δ): U1-W2, V1-U2, W1-V2, а на оставшиеся три клеммы подаются фазы L1, L2, L3. Для сети 690 В обмотки соединяются в «звезду» (Y): все выводы U2, V2, W2 соединяются вместе в нейтральную точку, а на U1, V1, W1 подаются фазы.
Можно ли использовать этот двигатель с частотным преобразователем (ЧП)?
Да, двигатель АИС 112 М6 полностью пригоден для работы с частотным преобразователем. Это является стандартной практикой для регулирования скорости и плавного пуска. Рекомендуется использовать ЧП с векторным управлением без обратной связи или с датчиком обратной связи для точного контроля. При длинных кабелях между ЧП и двигателем (более 50 м) необходимо установить выходной дроссель или синус-фильтр для защиты изоляции обмотки от перенапряжений.
Как определить неисправность двигателя по косвенным признакам?
Какой класс энергоэффективности IE выбрать для данного двигателя?
Выбор зависит от режима работы и экономического расчета. Класс IE3 является обязательным для новых установок в большинстве стран. Он обеспечивает снижение потерь на 15-20% по сравнению с IE2. Класс IE4 дает дополнительную экономию 10-15%, но стоимость двигателя существенно выше. Для оборудования с большим количеством часов работы в год (насосы, вентиляторы) инвестиции в двигатель IE4 могут окупиться за счет экономии электроэнергии. Для периодически работающих приводов достаточно IE3.
Каковы основные причины выхода из строя подшипников в этом двигателе?
Основные причины: неправильная центровка валов (до 50% отказов), чрезмерная или недостаточная осевая/радиальная нагрузка со стороны рабочего механизма, загрязнение смазки, перегрев, попадание влаги, вибрация фундамента, повреждение при монтаже/демонтаже. Регламентная замена смазки и контроль состояния подшипников – ключевые меры профилактики.