Электродвигатели 9 кВт 750 об/мин: технические характеристики, сферы применения и особенности эксплуатации
Электродвигатели мощностью 9 кВт с синхронной частотой вращения 750 об/мин (номинальная скорость при нагрузке ~730-735 об/мин) представляют собой класс низкооборотных асинхронных машин общего назначения. Они относятся к двигателям с повышенным вращающим моментом и используются в приводах, требующих значительного усилия на валу при относительно невысокой скорости. Данные двигатели изготавливаются преимущественно в исполнении АИР (Асинхронные Исполнения Рогачева) по ГОСТ Р 51689-2000 (МЭК 60034-1) и являются трехфазными, короткозамкнутыми, с высотами оси вращения, как правило, 160 мм (АИР160) или 180 мм (АИР180).
Конструктивные особенности и основные параметры
Двигатели 9 кВт 750 об/мин имеют полюсность 8 (8 полюсов). Частота вращения магнитного поля статора (синхронная) составляет 750 оборотов в минуту при частоте сети 50 Гц. Реальная частота вращения вала под нагрузкой (асинхронная) находится в диапазоне 730-735 об/мин, что определяется величиной номинального скольжения (2-3%). Конструктивно это двигатели с алюминиевыми или чугунными станиной и щитами, с короткозамкнутым ротором типа «беличья клетка». Для подключения к сети 380В используется схема «треугольник» (Δ), для напряжения 660В – «звезда» (Y).
Технические характеристики в табличном представлении
Сводные данные для типовых моделей АИР160M8 и АИР180M8.
| Параметр | АИР160M8 | АИР180M8 |
|---|---|---|
| Номинальная мощность, Pн | 9.0 кВт | |
| Синхронная частота вращения | 750 об/мин | |
| Номинальная частота вращения, nн | ~730 об/мин | |
| Номинальный ток при 380В (Δ) | 20.3 А | 20.5 А |
| Номинальный КПД, η | 87.5% | 88.5% |
| Коэффициент мощности, cos φ | 0.76 | 0.78 |
| Кратность пускового тока, Iп/Iн | 6.0 | 6.0 |
| Кратность пускового момента, Mп/Mн | 1.8 | 1.8 |
| Кратность максимального момента, Mmax/Mн | 2.2 | 2.2 |
| Масса | ~115 кг | ~140 кг |
| Уровень шума, не более | 78 дБ(А) | 80 дБ(А) |
| Степень защиты (стандарт) | IP55 (пылевлагозащищенное) | |
| Класс изоляции | F (допустимый нагрев 155°C) | |
| Режим работы | S1 (продолжительный) | |
Механическая характеристика и момент
Ключевое преимущество 8-полюсных двигателей — высокий номинальный вращающий момент. Его значение рассчитывается по формуле: Mн = 9550
- Pн / nн, где Pн в кВт, nн в об/мин. Для 9 кВт и 730 об/мин номинальный момент составляет приблизительно 118 Н·м. Высокий момент в сочетании с низкой скоростью делает эти двигатели идеальными для прямого (без редуктора) привода механизмов, таких как поршневые компрессоры, или для работы с редукторами, имеющими небольшое передаточное число, что повышает общую надежность кинематической схемы.
- Компрессорное оборудование: Поршневые воздушные и газовые компрессоры, где требуется прямой привод.
- Насосное оборудование: Шнековые, поршневые и центробежные насосы для вязких жидкостей или работающие на сеть с высоким статическим напором.
- Подъемно-транспортное оборудование: Лебедки, краны, элеваторы, где важна возможность работы на пониженных скоростях с высоким моментом.
- Вентиляторное оборудование: Радиальные вентиляторы высокого давления, дымососы.
- Дробильное и мельничное оборудование: Щековые и конусные дробилки, мельницы для сыпучих материалов.
- Конвейеры и транспортеры: Ленточные и винтовые конвейеры для тяжелых грузов или большой длины.
- Станки: Токарные, револьверные станки, прессы.
- Режим работы: Для продолжительного режима S1 подходит стандартный двигатель. Для повторно-кратковременных режимов (S3, S4, S5) или для частых пусков требуется проверка по тепловому расчету и, возможно, выбор двигателя с запасом по мощности или с фазным ротором.
- Условия окружающей среды: При наличии взрывоопасных сред (шахты, нефтепереработка) необходимо исполнение В3 (взрывозащищенное) по ГОСТ Р 51330. Для агрессивных сред — специальные покрытия и материалы.
- Способ монтажа: Наиболее распространено исполнение IM1081 (лапы с одним цилиндрическим концом вала) или IM2081 (лапы с фланцем на станине).
- Пусковые условия: При жесткой механической характеристике нагрузки и ограничениях по пусковому току в сети (генераторное питание, малая мощность трансформатора) требуется применение устройств плавного пуска или частотных преобразователей.
- Внешнюю очистку от пыли и загрязнений.
- Проверку и подтяжку контактных соединений в клеммной коробке.
- Контроль вибрации (для данного типоразмера допустимая вибрация обычно не превышает 4.5 мм/с).
- Контроль температуры подшипниковых узлов (термометром или термопарами, допустимый нагрев +80…+90°C).
- Через каждые 8-10 тыс. часов работы — замену смазки в подшипниках качения (используется консистентная смазка типа Литол-24, ЦИАТИМ-201).
- Измерение сопротивления изоляции обмоток мегомметром на 500В или 1000В. Нормативное значение не менее 0.5 МОм, на практике для сухого двигателя оно составляет десятки и сотни МОм.
- 20.5А ≈ 32А. Ближайший стандартный номинал — 32А или 40А. Тепловой расцепитель настраивается на номинальный ток двигателя, а электромагнитный должен допускать кратковременный бросок пускового тока.
Сферы применения
Двигатели 9 кВт 750 об/мин находят применение в различных отраслях промышленности благодаря своему тяговому характеру механической характеристики.
Выбор и монтаж
При выборе двигателя 9 кВт 750 об/мин необходимо учитывать:
Подключение и схемы управления
Для прямого пуска двигателя 9 кВт 750 об/мин от сети 380/660В используется магнитный пускатель или контактор с тепловым реле. Номинальный ток двигателя ~20.5А, следовательно, пускатель должен быть выбран на номинальный ток не менее 25А, а тепловое реле отрегулировано на значение 20.5А. Сечение питающего кабеля при прокладке в воздухе — не менее 4 мм² для меди (например, ВВГ 4х4). Для реверса применяется схема с двумя пускателями и механической или электрической блокировкой. Для снижения пусковых токов актуально использование схем «звезда-треугольник», однако для двигателей, изначально рассчитанных на подключение «треугольник» на 380В, это не применимо. В таком случае оптимальным решением является частотный преобразователь.
Обслуживание и диагностика
Плановое техническое обслуживание включает:
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Чем отличается двигатель 750 об/мин от более распространенного 1500 об/мин той же мощности?
Главные отличия: более высокий номинальный вращающий момент (примерно в два раза), большие габариты и масса, более низкий КПД и cos φ, повышенная стоимость. Двигатель 1500 об/мин более универсален, но 750 об/мин выбирают для специфичных задач, где критична низкая скорость и высокий момент.
2. Можно ли использовать частотный преобразователь (ЧП) для управления таким двигателем?
Да, и это часто целесообразно. ЧП позволяет плавно запускать двигатель, снижая пусковые токи, и регулировать скорость в диапазоне, как правило, 1:10. Важно помнить, что при работе на низких частотах (менее 10-15 Гц) ухудшается охлаждение собственного вентилятора двигателя, что может потребовать внешнего обдува или снижения нагрузки.
3. Что делать, если двигатель не развивает номинальную скорость и перегревается?
Возможные причины: механическая перегрузка; обрыв одной из фаз (двигатель работает на двух); неправильное соединение обмоток (например, «звезда» вместо «треугольника» при 380В); повышенное напряжение в сети; износ подшипников, создающий дополнительное сопротивление. Необходима поэтапная диагностика: замер тока по фазам, проверка напряжения, контроль скорости тахометром, осмотр механической части.
4. Какой пусковой автомат выбрать для данного двигателя?
Автоматический выключатель с характеристикой срабатывания «D» (для двигателей) или «C», но с учетом пусковых токов. Номинальный ток автомата выбирается на 1.5-2 раза выше номинального тока двигателя: Iном.авт ≥ 1.5
5. Каков ресурс двигателя 9 кВт 750 об/мин и от чего он зависит?
Средний расчетный ресурс до капитального ремонта при работе в номинальном режиме и своевременном обслуживании составляет 30-50 тысяч часов. Основные факторы, снижающие ресурс: работа в режиме перегрузки, частые пуски и реверсы, повышенная вибрация от соосного оборудования, несоответствие условий эксплуатации классу защиты (например, попадание воды), некачественная смазка подшипников.
Заключение
Электродвигатели мощностью 9 кВт с частотой вращения 750 об/мин являются специализированным, но востребованным оборудованием в промышленных приводах. Их выбор обоснован в случаях, когда технологический процесс требует сочетания значительного вращающего момента и низкой скорости. Правильный подбор, монтаж с точной центровкой валов и регулярное техническое обслуживание являются залогом долгой и надежной работы этих электромеханических преобразователей. При проектировании новых систем все чаще рассматривается вариант их комплектации частотными преобразователями, что расширяет диапазон регулирования и повышает энергоэффективность установки в целом.