Электродвигатели 5АИ 112 МВ6

Электродвигатели 5АИ 112 МВ6: полный технический анализ и сфера применения

Электродвигатель 5АИ 112 МВ6 представляет собой асинхронный двигатель трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, являющийся представителем современной серии 5АИ (общемашиностроительного исполнения) и серии АИ (аналоги импортным). Данная модель является прямым аналогом двигателей советской серии АИР 112 МВ6, что обеспечивает высокую степень взаимозаменяемости в существующих промышленных установках. Двигатель спроектирован в соответствии с требованиями стандартов МЭК 60034 и ГОСТ Р 51689-2000, что гарантирует его надежность и соответствие международным нормам.

Расшифровка условного обозначения

Маркировка 5АИ 112 МВ6 структурирована и несет полную информацию об основных параметрах двигателя:

• 5АИ – серия асинхронных электродвигателей. Цифра «5» указывает на габарит (высоту оси вращения в рамках серии), «АИ» – «Асинхронный Исполнения».
• 112 – высота оси вращения вала над плоскостью установки в миллиметрах, деленная на 10. Таким образом, 112 означает 112 мм (фактически 112/10 = 112 мм). Это ключевой размер, определяющий габарит двигателя.
• М – условная длина сердечника статора (короткая, средняя или длинная). «М» обозначает среднюю длину (Magnetic core length). Существуют также обозначения S (короткая) и L (длинная).
• В – исполнение по длине вала и монтажным размерам. «В» указывает на то, что двигатель имеет длинный конец вала и основные установочные размеры, соответствующие нормали.
• 6 – число полюсов. Цифра «6» означает, что двигатель шестиполюсный. Это определяет его синхронную частоту вращения: n1 = (60 f) / p = (60 50) / 3 = 1000 об/мин, где p=3 – число пар полюсов.

Основные технические характеристики

Двигатель 5АИ 112 МВ6 рассчитан на работу от трехфазной сети переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением 380 В (соединение обмоток «звезда»). Ниже приведены его ключевые параметры.

Параметр	Значение	Единица измерения	Примечание
Номинальная мощность (P2N)	4.0	кВт	Мощность на валу при номинальной нагрузке
Синхронная частота вращения (n1)	1000	об/мин	Определяется числом полюсов (2p=6)
Номинальная частота вращения (nN)	935 — 955	об/мин	Зависит от КПД и коэффициента мощности, типовое значение ~950 об/мин
Номинальный ток (IN) при 380В	9.4 — 9.8	А	Точное значение указывается на заводской табличке
Коэффициент полезного действия (η)	84.5 — 86.5	%	Соответствует классу энергоэффективности IE2 (стандартный)
Коэффициент мощности (cos φ)	0.77 — 0.79	—	Характеризует потребление реактивной мощности
Кратность пускового тока (Iп/IN)	6.0 — 7.0	—	Важно для выбора аппаратуры защиты и пуска
Кратность пускового момента (Mп/MN)	1.8 — 2.0	—	Определяет способность запуска под нагрузкой
Кратность максимального момента (Mmax/MN)	2.2 — 2.4	—	Характеризует перегрузочную способность
Масса (сухой двигатель)	52 — 56	кг	Зависит от производителя и конкретного исполнения
Степень защиты (IP)	IP54 / IP55	—	Базовая степень — IP54. Возможно исполнение IP55.
Класс изоляции	F	—	Допустимый нагрев обмоток 155°C, работа с запасом по температуре
Режим работы	S1	—	Продолжительный режим работы с постоянной нагрузкой

Конструктивные особенности и исполнения

Двигатель 5АИ 112 МВ6 имеет закрытое обдуваемое исполнение (IM 1081 по ГОСТ 2479). Конструктивно состоит из литого алюминиевого или чугунного корпуса (зависит от производителя), сердечника статора с трехфазной обмоткой, короткозамкнутого ротора типа «беличья клетка», двух подшипниковых щитов с подшипниками качения (обычно 180306 или аналоги), вентилятора и вентиляционного кожуха.

• Крепление и монтаж: Основное исполнение – на лапах (IM 1081). Двигатель имеет три основных монтажных варианта: горизонтальное (лапы внизу), фланцевое (IM 2081) или комбинированное (лапы + фланец).
• Охлаждение: Система охлаждения IC 0141 – наружное самовентилируемое. Вентилятор, расположенный на валу двигателя, нагнетает воздух через ребра корпуса.
• Климатическое исполнение: Стандартно двигатели изготавливаются в исполнении У3 или У2 (для умеренного климата). Возможно исполнение ХЛ (холодный климат) и Т (тропический) по отдельному заказу.
• Класс энергоэффективности: Большинство двигателей серии 5АИ 112 МВ6 относятся к классу IE2 (стандартная эффективность) по международной классификации IEC 60034-30-1. В настоящее время все чаще предлагаются модификации класса IE3 (повышенная эффективность), что достигается использованием улучшенных электротехнических сталей и оптимизацией конструкции.

Сфера применения

Благодаря надежности, средней частоте вращения (около 950 об/мин) и мощности 4 кВт, двигатель 5АИ 112 МВ6 нашел широкое применение в различных отраслях промышленности для привода механизмов, не требующих регулирования скорости в процессе работы. Основные области применения:

• Насосное оборудование: Центробежные, поршневые и шестеренные насосы в системах водоснабжения, отопления, канализации и на промышленных предприятиях.
• Вентиляционное и климатическое оборудование: Привод радиальных и осевых вентиляторов, вытяжных установок средней производительности.
• Компрессорная техника: Поршневые и винтовые компрессоры малой и средней мощности.
• Конвейеры и транспортеры: Ленточные, скребковые и пластинчатые конвейеры с умеренной нагрузкой.
• Станки и металлообрабатывающее оборудование: Приводы сверлильных, токарных, фрезерных станков, а также в составе систем охлаждения и смазки.
• Прочие машины и механизмы: Дробилки, смесители, лебедки, дозаторы, испытательные стенды.

Выбор, монтаж и эксплуатация

При выборе двигателя 5АИ 112 МВ6 для замены или установки на новое оборудование необходимо учитывать следующие факторы:

• Совпадение установочных и присоединительных размеров: Необходимо сверить габариты по чертежам (габаритные, установочные и присоединительные размеры). Ключевые размеры: высота оси вращения (112 мм), расстояния между отверстиями в лапах, диаметр и длина выходного конца вала (обычно 32h6 x 80 мм для данного габарита), размер фланца (если используется).
• Условия окружающей среды: Температура окружающей среды (стандартно от -40°C до +40°C), высота над уровнем моря (до 1000 м стандартно), запыленность, наличие химически активных веществ. При тяжелых условиях требуется двигатель со специальным покрытием или исполнением.
• Режим работы: Для продолжительного режима S1 двигатель подходит идеально. Для повторно-кратковременных (S3-S5) или тяжелых пусковых режимов необходим дополнительный расчет по тепловому эквиваленту и проверка по пусковому моменту.
• Защита и управление: Для защиты от токов короткого замыкания и перегрузки используются автоматические выключатели с характеристикой отключения, соответствующей пусковому току, или предохранители. Для защиты от перегрузки обязательна установка тепловых реле или использование двигателя со встроенной термозащитой (PTC-термисторы). Пуск может осуществляться прямым включением (до 7.5 кВт обычно допустимо), с помощью пускателей или частотных преобразователей (для плавного пуска и регулирования).

Сравнение с аналогами и взаимозаменяемость

Двигатель 5АИ 112 МВ6 является частью единого размерного ряда. Его прямыми аналогами являются:

• АИР 112 МВ6 – предшествующая, широко распространенная серия. Установочные размеры идентичны, возможна полная взаимозамена.
• АИРЕ 112 МВ6 – двигатель с повышенным КПД (класс IE2/IE3). Также взаимозаменяем.
• Иностранные аналоги от производителей Siemens (серия 1LE1), ABB (M2BA), WEG (W22) и других. При замене необходимо тщательно сверять все механические и электрические параметры, так как полная идентичность размеров не всегда гарантирована, несмотря на соответствие стандартам МЭК.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается 5АИ 112 МВ6 от старого АИР 112 МВ6?

Двигатели серии 5АИ являются модернизированным продолжением серии АИР. Основные отличия: использование улучшенных материалов (изоляция класса F вместо B, более качественные стали), оптимизация магнитной системы и системы охлаждения для повышения КПД и надежности. Установочные и присоединительные размеры остались полностью идентичными, что обеспечивает прямую взаимозаменяемость.

Какой реальный рабочий ток у этого двигателя при нагрузке 4 кВт?

Номинальный ток при 380 В и соединении «звезда» составляет примерно 9.4-9.8 А. В реальных условиях при полной нагрузке на валу ток будет близок к этому значению. При недогрузке ток будет меньше, при перегрузке или напряжении ниже 380 В – увеличится. Точное значение всегда указано на заводской табличке (шильдике) двигателя.

Можно ли подключить этот двигатель в однофазную сеть 220В?

Прямое подключение к однофазной сети 220В невозможно. Для работы требуется трехфазное напряжение 380В. Существуют схемы подключения трехфазных двигателей к однофазной сети с использованием фазосдвигающего конденсатора, однако для двигателя мощностью 4 кВт такая схема крайне неэффективна: двигатель не разовьет номинальную мощность, пусковые характеристики резко ухудшатся, возможен перегрев. Такой способ подключения допустим только для кратковременной или пробной работы маломощных двигателей и не рекомендуется для 5АИ 112 МВ6.

Какой частотный преобразователь нужен для этого двигателя?

Для управления двигателем 5АИ 112 МВ6 необходим трехфазный частотный преобразователь (ЧП) на напряжение 380В. Номинальный выходной ток ЧП должен быть не менее номинального тока двигателя (9.8А). Рекомендуется выбирать ЧП с запасом по мощности на одну ступень выше – например, преобразователь на 5.5 кВт с выходным током ~12-13А. Это обеспечит надежную работу, особенно при необходимости плавного пуска под нагрузкой. Важно правильно настроить параметры ЧП: номинальные ток, напряжение, частоту, а также использовать автонастройку (если поддерживается) для оптимизации управления.

Что означает класс изоляции F и какова допустимая температура корпуса?

Класс изоляции F определяет термостойкость изоляционных материалов обмотки статора. Он допускает максимальную рабочую температуру изоляции +155°C. При этом, с учетом «горячей точки» внутри обмотки, температура на ее поверхности (измеряемая резисторным методом) не должна превышать +140°C. Температура на корпусе двигателя при этом будет значительно ниже – обычно она не превышает 70-90°C при номинальной нагрузке в нормальных условиях. Превышение этих температур свидетельствует о перегрузке, плохом охлаждении или неисправности.

Как правильно подобрать тепловое реле для защиты двигателя?

Тепловое реле (расцепитель в составе магнитного пускателя) выбирается по номинальному току двигателя. Уставка срабатывания реле должна быть отрегулирована в диапазоне 1.05 — 1.2 от I_N двигателя. Для I_N = 9.8А, уставку следует выставить примерно на 10.3 – 11.8 А. Необходимо использовать реле, рассчитанное на соответствующий диапазон токов (например, 8-12А). Важно учитывать, что реле должно пропускать пусковой ток (в 6-7 раз выше номинального) без срабатывания.

Какие подшипники установлены в двигателе и когда их нужно менять?

В двигателях габарита 112 обычно устанавливаются подшипники качения: со стороны привода – радиально-упорный шарикоподшипник (чаще всего №180306 или 6306), со стороны противопривода – радиальный шарикоподшипник (№180304 или 6304). Ресурс подшипников зависит от условий эксплуатации (нагрузка на вал, вибрации, температура, запыленность). В стандартных условиях межсервисный интервал составляет около 15-20 тысяч часов работы. Признаками необходимости замены является повышенный шум, гул, вибрация или люфт вала. Замена должна производиться с использованием качественных смазочных материалов, рекомендованных производителем.