Электродвигатели 5АИ 132 S6
Электродвигатели 5АИ 132 S6: полный технический обзор и эксплуатационные характеристики
Электродвигатель 5АИ 132 S6 представляет собой асинхронный двигатель трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, соответствующий современной серии 5АИ (АИР) по ГОСТ Р 51689-2000 (МЭК 60034-1). Данная серия пришла на смену устаревшим модификациям А2 и 4А, предлагая улучшенные энергетические и эксплуатационные показатели. Индекс 132 обозначает высоту оси вращения (132 мм), а S6 – режим работы (непрерывный режим с кратковременной перегрузкой). Двигатели данного типоразмера широко применяются в промышленных приводах насосов, вентиляторов, компрессоров, конвейеров, станков и другого оборудования общего назначения.
Конструктивные особенности и исполнения
Конструкция двигателя 5АИ 132 S6 является классической для асинхронных машин. Статор набирается из изолированных листов электротехнической стали, в пазах которых уложена обмотка из медного провода с классом нагревостойкости не ниже F (155°C). Корпус – литой, из алюминиевого сплава, с ребристой наружной поверхностью для эффективного теплоотвода. Ротор – короткозамкнутый, типа «беличья клетка», выполненный методом литья под давлением из алюминиевого сплава. Двигатель поставляется в различных монтажных исполнениях, наиболее распространенным из которых является IM 1081 (лапы с одним цилиндрическим концом вала). Также доступны исполнения IM 2081 (лапы с фланцем на лапах) и другие. Степень защиты по ГОСТ 17494-87 стандартно составляет IP54 (защита от попадания пыли и брызг воды со всех направлений), возможно изготовление в IP55. Климатическое исполнение – У3, У2, У1 для умеренного климата.
Основные технические параметры и характеристики
Ключевые параметры двигателя 5АИ 132 S6 определяются его габаритным размером и полюсностью. Для данного типоразмера доступны двигатели на 2, 4, 6 и 8 полюсов, что определяет их синхронную частоту вращения. Основные данные сведены в таблицу.
Таблица 1. Сводные технические характеристики электродвигателей серии 5АИ 132 S6
| Параметр | 5АИ 132 S6 У3 | Единица измерения | Примечания |
|---|---|---|---|
| Высота оси вращения, h | 132 | мм | По ГОСТ 2479 (R132) |
| Установленная мощность, PN | 5.5 — 7.5 (зависит от полюсности) | кВт | Номинальная на валу |
| Синхронная частота вращения | 3000, 1500, 1000, 750 | об/мин | Для 2, 4, 6, 8 полюсов соответственно |
| КПД (η), не менее | 87.0% — 89.4% | % | Соответствует классу IE2 (Стандартный) |
| Коэффициент мощности (cos φ) | 0.86 — 0.73 | — | Снижается с увеличением числа полюсов |
| Номинальный ток, IN (при 380В) | ~11.0 — 16.3 | А | Зависит от мощности и КПД |
| Кратность пускового тока, Iп/IN | 6.5 — 7.5 | — | |
| Кратность пускового момента, Mп/MN | 1.8 — 2.2 | — | |
| Кратность максимального момента, Mmax/MN | 2.2 — 2.8 | — | |
| Уровень звуковой мощности, Lw | 78 — 85 | дБ(А) | Зависит от частоты вращения |
| Масса (IM1081) | 73 — 85 | кг | Зависит от длины сердечника |
Энергоэффективность и классы IE
Стандартная серия 5АИ 132 S6 соответствует классу энергоэффективности IE2 по международному стандарту IEC 60034-30-1. Это означает, что двигатель имеет стандартный уровень потерь. В настоящее время для большинства применений в Европе и РФ (согласно ТР ТС 004/2011, 020/2011) обязательным минимальным классом является IE2, а для двигателей, работающих с частотными преобразователями, или мощностью от 7.5 кВт до 375 кВт – IE3. Для двигателя 5АИ 132 S6 возможен заказ в исполнении повышенной энергоэффективности (IE3), что достигается за счет использования улучшенных электротехнических сталей, оптимизации магнитной системы и снижения паразитных потерь. Такие модификации имеют обозначение 5АИР (или 5АИЕ3).
Режим работы S1 и S6
Буква «S6» в обозначении указывает на номинальный режим работы. Для серии 5АИ базовым является режим S1 – продолжительный режим работы с постоянной нагрузкой. Однако индекс S6 означает «режим перемежающейся работы с кратковременной нагрузкой и отключением». На практике большинство двигателей 5АИ 132 S6 рассчитаны на работу в режиме S1, но имеют запас по нагреву для кратковременных перегрузок, характерных для циклических механизмов. Важно учитывать, что при работе в режимах, отличных от S1, необходимо проводить пересчет мощности по методике, учитывающей относительную продолжительность включения (ПВ) и график нагрузки.
Управление и пуск
Прямой пуск от сети – наиболее распространенный и экономичный способ для двигателей 5АИ 132 S6. Однако высокие пусковые токи (в 6-7 раз выше номинальных) могут создавать проблемы для слабых сетей. В таких случаях применяют схемы пуска:
- Звезда-Треугольник (Y-Δ): Эффективно снижает пусковой ток в 3 раза, но и пусковой момент также падает в 3 раза. Применим для механизмов с вентиляторным моментом сопротивления (насосы, вентиляторы).
- Частотный преобразователь (ЧП): Наиболее технологичный метод, обеспечивающий плавный пуск, широкое регулирование скорости и значительную экономию энергии. Двигатель 5АИ 132 S6, работающий с ЧП, должен быть в исполнении с изоляцией, устойчивой к импульсным перенапряжениям, либо использоваться с выходным дросселем ЧП.
- Устройство плавного пуска (УПП): Позволяет снизить пусковой ток и момент, обеспечивая плавный разгон.
- Виброускорения/виброскорости (нормы по ГОСТ ISO 10816).
- Температуры корпуса и подшипниковых узлов (термометром или тепловизором).
- Сопротивления изоляции обмоток (мегаомметром на 500 В, норма не менее 1 МОм на 1 кВ номинального напряжения).
- Перегрев обмоток: Из-за перегрузки, несимметрии или обрыва фазы, частых пусков, загрязнения системы охлаждения.
- Неисправность подшипников: Из-за неправильной центровки, отсутствия смазки, попадания абразива, вибраций фундамента.
- Повреждение изоляции: Влага, агрессивная среда, вибрационные напряжения, воздействие импульсных перенапряжений от ЧП.
- Механические повреждения: Деформация вала или корпуса из-за недопустимых нагрузок.
Монтаж, обслуживание и ремонт
Монтаж двигателя должен производиться на ровное, жесткое основание с точной центровкой по полумуфте (биение не более 0.05 мм). Неправильная центровка приводит к вибрациям, перегреву подшипников и преждевременному выходу из строя. Стандартные подшипники качения (на валу – 180306, на противоположной стороне – 180306 или аналоги) требуют периодической замены смазки (литол-24, ЦИАТИМ-201) в зависимости от условий эксплуатации (в среднем, каждые 4000-10000 часов). Техническое обслуживание включает регулярный контроль:
Капитальный ремонт включает перемотку статора, замену подшипников, динамическую балансировку ротора.
Сравнение с аналогами и выбор
При выборе двигателя 5АИ 132 S6 необходимо сравнить его с аналогами других производителей (например, Siemens 1LA7, WEG W22, ABB M3BP) по ключевым параметрам: точное соответствие мощности и частоты вращения, класс энергоэффективности (IE2/IE3), уровень шума, масса, габариты, наличие сертификатов, стоимость жизненного цикла. Отечественные двигатели серии 5АИ часто выигрывают по цене и доступности запасных частей, но могут уступать премиальным импортным брендам по массогабаритным показателям и уровню вибрации.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается 5АИ 132 S6 от старого двигателя АИР 132 S6?
Двигатель 5АИ является модернизированной версией АИР. Основные отличия: соответствие актуальным стандартам (ГОСТ Р, МЭК), улучшенные материалы обмоток и изоляции (класс F вместо B), более точное соответствие международным габаритам (IEC), возможность изготовления в классе энергоэффективности IE3. Конструктивно и по установочным размерам они, как правило, взаимозаменяемы.
Как расшифровать полное обозначение, например, 5АИ 132 М6 У3?
5АИ – серия асинхронных двигателей.
132 – высота оси вращения (132 мм).
М – условная длина сердечника статора (S – короткая, M – средняя, L – длинная). От длины зависит мощность при одном габарите.
6 – число полюсов (синхронная частота 1000 об/мин).
У3 – климатическое исполнение для умеренного климата, категория размещения 3 (вне помещений под навесом).
Можно ли использовать этот двигатель с частотным преобразователем?
Да, но рекомендуется уточнить у производителя, предназначена ли стандартная изоляция обмоток для работы с ЧП. Для надежной длительной работы в частотно-регулируемом приводе предпочтительны двигатели со специализированной изоляцией, устойчивой к высоким du/dt и частичным разрядам, либо необходимо применение выходного синус-фильтра или дросселя ЧП.
Как определить необходимую мощность двигателя для замены вышедшего из строя?
Необходимо определить мощность существующего механизма и его режим работы. Если данные утеряны, можно ориентироваться на табличные значения для данного габарита (132-й). Для 2 полюсов – до 7.5 кВт, для 4 полюсов – 5.5-7.5 кВт, для 6 полюсов – 4.0-5.5 кВт, для 8 полюсов – 3.0-4.0 кВт. Однако точный подбор должен учитывать фактические токи, график нагрузки и пусковые моменты.
Каковы основные причины выхода из строя двигателей 5АИ 132 S6?
Какой класс изоляции у стандартного двигателя 5АИ?
Стандартный класс нагревостойкости изоляции обмотки статора – F (до 155°C). Однако система охлаждения и конструктивные меры обеспечивают работу двигателя с температурой окружающей среды +40°C при температуре обмотки, соответствующей классу B (до 130°C) по сопротивлению. Это создает запас надежности.
Заключение
Электродвигатель 5АИ 132 S6 является надежным, универсальным и широко распространенным приводом для промышленного оборудования средней мощности. Его выбор, монтаж и эксплуатация должны основываться на точном соответствии техническим требованиям механизма, учете режима работы и условий окружающей среды. Правильное применение, регулярное техническое обслуживание и своевременный ремонт с использованием качественных комплектующих обеспечивают многолетний безотказный ресурс данного электродвигателя, что делает его экономически эффективным решением для множества задач в сфере энергетики и промышленности.