Электродвигатели 5 кВт 935 об/мин

Электродвигатели 5 кВт 935 об/мин: технические характеристики, сферы применения и особенности выбора

Электродвигатели мощностью 5 кВт с синхронной частотой вращения 1000 об/мин и асинхронной (при номинальной нагрузке) примерно 935 об/мин представляют собой широко распространенный класс электрических машин. Они относятся к двигателям с низкой частотой вращения (по классификации ГОСТ Р 51689-2000) и находят применение в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства. Данная статья представляет собой детальный технический обзор таких двигателей, их параметров, конструктивных особенностей и областей эксплуатации.

Ключевые технические параметры и характеристики

Двигатель мощностью 5 кВт (6.8 л.с.) с частотой вращения ~935 об/мин является асинхронным трехфазным двигателем с короткозамкнутым ротором (тип АИР по ГОСТ). Номинальная скорость 935 об/мин достигается при скольжении примерно 6.5% от синхронной скорости вращения магнитного поля статора, которая для сети 50 Гц составляет 1000 об/мин (соответствует 6 полюсам).

Основные технические характеристики типового двигателя АИР132M6 (где 132 – высота оси вращения в мм, M – установочный размер по длине станины, 6 – число полюсов):

    • Номинальная мощность (PN): 5.5 кВт (ближайший стандартный ряд по ГОСТ, часто позиционируемый как 5 кВт)
    • Номинальная частота вращения (nN): 935 об/мин (синхронная – 1000 об/мин)
    • Номинальное напряжение: 380 В (3~, 50 Гц)
    • Номинальный ток (IN): ~11.5 А (зависит от КПД и cos φ)
    • Коэффициент полезного действия (η): 85.5% — 87.5% (для класса IE2)
    • Коэффициент мощности (cos φ): 0.78 — 0.81
    • Критическое скольжение / Пусковой ток (Iп/IN): 6.0 — 7.0
    • Пусковой момент (Mп/MN): 1.8 — 2.0
    • Максимальный момент (Mmax/MN): 2.2 — 2.4
    • Масса: 65 — 75 кг (зависит от производителя и исполнения)
    • Степень защиты (IP): Стандартно IP54 или IP55
    • Класс изоляции: F (с рабочим перегревом по классу B)
    • Режим работы: S1 (продолжительный)

    Конструктивное исполнение и монтаж

    Двигатели 5 кВт 935 об/мин выпускаются в различных монтажных исполнениях по ГОСТ 2479 (МЭК 60034-5). Наиболее распространенные:

    • IM 1081: На лапах с одним цилиндрическим концом вала (наиболее распространенное).
    • IM 2081: На лапах с двумя цилиндрическими концами вала.
    • IM 3081: Без лап (фланцевое крепление) с одним цилиндрическим концом вала.

    Габариты и присоединительные размеры стандартизированы. Для двигателя АИР132M6 основные размеры следующие:

    ПараметрЗначение, мм
    Высота оси вращения (h)132
    Установочный размер по длине станины (L)190 (для M-серии)
    Длина сердечника (l)135
    Диаметр вала (d)38
    Размер лап (ширина x длина)216 x 140
    Высота от лап до центра вала132

    Сферы применения

    Благодаря сочетанию средней мощности и низкой скорости вращения, данные двигатели идеально подходят для привода механизмов, требующих значительного крутящего момента без использования редуктора или с использованием редуктора с небольшим передаточным числом. Основные области применения:

    • Насосное оборудование: Центробежные, поршневые и шестеренные насосы в системах водоснабжения, ирригации, перекачки жидкостей в ЖКХ и промышленности.
    • Вентиляционное и климатическое оборудование: Радиальные и канальные вентиляторы среднего давления, крышные вентиляторы.
    • Компрессорная техника: Поршневые и винтовые компрессоры малой и средней производительности.
    • Конвейеры и транспортеры: Ленточные, цепные и винтовые конвейеры для сыпучих материалов и штучных грузов.
    • Станки и оборудование для обработки: Деревообрабатывающие станки (циркулярные пилы, рейсмусы), дробилки, измельчители, смесители.
    • Сельскохозяйственная техника: Приводы кормораздатчиков, доильных аппаратов, зернопогрузчиков, вентиляторов зерносушилок.

    Классы энергоэффективности и стандарты

    Современные двигатели 5 кВт производятся в соответствии с международными стандартами энергоэффективности IEC 60034-30-1. Выделяют следующие классы:

    Класс (IE)Уровень эффективностиПримерный КПД для 5.5 кВт, 1000 об/минПримечание
    IE1Стандартный85.5%Сняты с производства в ЕС и многих других странах.
    IE2Повышенный (High)87.5%Базовый стандарт для многих рынков.
    IE3Премиум (Premium)89.4%Обязателен для ввода в обращение в ЕЭС с июля 2021 года для диапазона 0.75-1000 кВт.
    IE4Супер-премиум (Super Premium)>91%Передовые технологии (например, с постоянными магнитами).

    Выбор двигателя класса IE3 или выше, несмотря на более высокую первоначальную стоимость, экономически оправдан за счет снижения эксплуатационных расходов на электроэнергию.

    Особенности пуска и управления

    Пусковой ток двигателя 5 кВт составляет 70-80 А, что требует правильного выбора аппаратуры управления и защиты.

    • Прямой пуск (DOL): Наиболее простой и распространенный способ. Применим при достаточной мощности питающей сети и отсутствии жестких ограничений по пусковому току.
    • Пуск «звезда-треугольник» (Star-Delta): Позволяет снизить пусковой ток в 3 раза (до ~25-30 А). Эффективен для механизмов с вентиляторным моментом сопротивления (насосы, вентиляторы). Для двигателя 5 кВт требует 3 контактора и реле времени.
    • Частотный преобразователь (ЧП, VFD): Наиболее технологичное решение. Обеспечивает плавный пуск, точное регулирование скорости в широком диапазоне, значительную экономию энергии на насосно-вентиляторной нагрузке. Для двигателя 5 кВт необходим преобразователь на 7.5-11 кВт (с запасом по току).
    • Устройства плавного пуска (УПП, Soft Starter): Обеспечивают плавный разгон и ограничение пускового тока (обычно в 2.5-4 раза от номинального). Защищают механическую часть привода от рывков.

    Подбор и замена двигателя

    При выборе или замене двигателя 5 кВт 935 об/мин необходимо учитывать следующие параметры:

    1. Совпадение установочных и присоединительных размеров (габариты, диаметр вала, длина его свободного конца, размер лап или фланца).
    2. Класс энергоэффективности (IE2, IE3), определяющий долгосрочные затраты.
    3. Степень защиты (IP) от окружающей среды: IP54 – защита от брызг и пыли; IP55 – защита от струй воды и пыли.
    4. Климатическое исполнение (У, УХЛ, Т и др. по ГОСТ 15150).
    5. Режим работы (S1 – продолжительный, S3 – повторно-кратковременный и т.д.).
    6. Наличие фазосдвигающего конденсатора для работы от однофазной сети (220 В). Важно: при переходе на однофазный режим мощность двигателя снижается на 20-30%, пусковые характеристики ухудшаются.

    Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

    Чем отличается двигатель на 935 об/мин от двигателя на 1000 об/мин?

    В технической документации часто указывается синхронная скорость (1000 об/мин). Фактическая же скорость при номинальной нагрузке всегда ниже из-за скольжения и составляет примерно 935-950 об/мин для 6-полюсных двигателей. Таким образом, это один и тот же двигатель. Указание 935 об/мин часто подчеркивает номинальную, а не синхронную скорость.

    Можно ли подключить трехфазный двигатель 5 кВт 380В к сети 220В?

    Да, но только с использованием пусковых и рабочих конденсаторов, по специальным схемам («звезда» или «треугольник»). При этом номинальная мощность двигателя упадет до ~3.5 кВт, пусковой момент будет низким. Такой режим считается аварийным или временным и не рекомендуется для постоянной эксплуатации под полной нагрузкой.

    Какой автомат и кабель выбрать для двигателя 5 кВт 935 об/мин?

    Номинальный ток двигателя ~11.5А. Для защиты от перегрузки необходим тепловой расцепитель с током срабатывания, равным или немного выше номинального тока двигателя (12.5-16А). Для защиты от КЗ необходим электромагнитный расцепитель с характеристикой «D» (для учёта высоких пусковых токов). Итог: автоматический выключатель на 16А с характеристикой D. Сечение медного кабеля: не менее 2.5 мм² (при открытой прокладке), но с учетом длины линии, условий прокладки и требований ПУЭ часто выбирают 4 мм².

    Что делать, если двигатель греется выше допустимой температуры?

    • Проверить соответствие фактической нагрузки номинальной.
    • Проверить напряжение питания (несимметрия фаз или отклонение от 380В более чем на 5%).
    • Очистить корпус и ребра охлаждения от загрязнений.
    • Проверить исправность вентилятора обдува.
    • Убедиться в отсутствии повышенного трения в подшипниках или приводимом механизме.
    • Проверить сопротивление изоляции обмоток.

    Как определить, что подшипники двигателя требуют замены?

    Основные признаки: повышенный шум (гул, скрежет), вибрация, нагрев ступицы подшипникового щита. Для проверки необходимо расцепить двигатель с нагрузкой, вручную прокрутить вал. Его вращение должно быть плавным, бесшумным, без люфтов и заеданий. Стандартно в двигателях АИР132 используются подшипники качения: со стороны вала – №306, со стороны противоположного конца – №306 или 180306.

    В чем преимущество двигателя с частотой вращения 935 об/мин перед двигателем на 3000 об/мин той же мощности?

    Двигатель на 935 об/мин (6 полюсов) развивает в ~3 раза больший крутящий момент (M = 9550

  • P / n), чем двигатель на 3000 об/мин (2 полюса) той же мощности. Это позволяет напрямую, без редуктора, приводить низкооборотные механизмы, что повышает надежность и снижает шум системы. Кроме того, 6-полюсные двигатели обычно имеют более высокий cos φ и меньший пусковой ток относительно номинального.

Какой класс энергоэффективности IE выбрать?

Для новых проектов и замены вышедших из строя двигателей минимально рекомендуемым является класс IE3. Это обеспечивает соответствие современным международным нормам и снижает затраты на электроэнергию. Выбор IE4 экономически обоснован при большом количестве рабочих часов в году (более 4000-6000).

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.