Электродвигатели ВА 132 кВт

Электродвигатели ВА 132 кВт: технические характеристики, конструкция и применение

Электродвигатели серии ВА мощностью 132 кВт представляют собой асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, спроектированные для продолжительного режима работы S1 в условиях промышленной эксплуатации. Данная серия, являющаяся развитием унифицированной серии АИР, соответствует требованиям ГОСТ и международным стандартам IEC. Двигатели мощностью 132 кВт относятся к категории средней и высокой мощности, что определяет их конструктивные особенности, сферы применения и требования к монтажу и обслуживанию.

Конструктивные особенности и исполнения

Двигатели ВА 132 кВт изготавливаются в корпусах с высотой оси вращения, как правило, 315 мм и 355 мм, что соответствует габаритам IM 3001 и IM 3003 по ГОСТ 2479. Основные конструктивные элементы включают:

Статор: Собирается из листов электротехнической стали, изолированных друг от друга для снижения потерь на вихревые токи. Обмотка статора выполняется из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F или H, что позволяет двигателю работать при температуре окружающей среды до +40°C.
Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Отливается из алюминиевого сплава под давлением, что обеспечивает высокую механическую прочность и стабильность параметров.
Корпус и охлаждение: Выполняется из чугуна. Охлаждение – наружное, самовентилируемое (обозначение IC 411 по ГОСТ Р МЭК 60034-6). Вентилятор закрыт защитным кожухом.
Подшипниковые щиты и узлы: Устанавливаются подшипники качения (чаще всего роликовые и шариковые) с консистентной смазкой. Наличие маслосъемных колец и канавок предотвращает попадание смазки во внутреннюю полость двигателя.

Основные технические характеристики и параметры

Ключевые параметры электродвигателей ВА 132 кВт варьируются в зависимости от числа полюсов (синхронной частоты вращения).

Параметр	2 полюса (3000 об/мин)	4 полюса (1500 об/мин)	6 полюсов (1000 об/мин)	8 полюсов (750 об/мин)
Мощность, кВт	132
КПД (η), %	95.0 — 95.8	95.8 — 96.2	95.4 — 95.8	94.5 — 95.0
Коэффициент мощности (cos φ)	0.89 — 0.91	0.88 — 0.90	0.86 — 0.88	0.81 — 0.83
Пусковой ток (I_п/I_н)	7.0 — 7.5	6.5 — 7.0	6.5 — 7.0	6.0 — 6.5
Пусковой момент (М_п/М_н)	1.1 — 1.3	1.1 — 1.4	1.3 — 1.5	1.4 — 1.6
Максимальный момент (М_max/М_н)	2.2 — 2.5	2.3 — 2.6	2.2 — 2.5	2.1 — 2.4
Уровень шума, дБА	88 — 92	84 — 88	82 — 86	80 — 84
Масса, кг (прим.)	950 — 1050	1050 — 1150	1250 — 1350	1450 — 1600

Климатические исполнения и степени защиты

Двигатели ВА 132 кВт производятся в различных исполнениях, адаптированных к условиям эксплуатации:

Степень защиты IP:
- IP54: Стандартное исполнение. Защита от попадания пыли в количестве, нарушающем работу, и брызг воды со всех направлений.
- IP55: Усиленная защита от струй воды низкого давления. Рекомендуется для установок на открытом воздухе или в условиях повышенной влажности и запыленности.
Климатическое исполнение:
- У1, У2, У3: Для эксплуатации в умеренном климате.
- ХЛ1, ХЛ2: Для холодного климата.
- Т1, Т2, Т3: Для тропического климата. Имеют дополнительную защиту обмоток от плесени и повышенной влажности.
Категория размещения: Чаще всего это категория 1 (на открытом воздухе) или 2 (под навесом) по ГОСТ 15150.

Способы монтажа

В зависимости от требований привода, двигатели мощностью 132 кВт предлагаются в различных монтажных исполнениях по ГОСТ 2479 (IEC 60034-7):

IM 1081: На лапах с одним цилиндрическим концом вала.
IM 1083: На лапах с двумя цилиндрическими концами вала (удлиненный вал).

IM 2081: На лапах с фланцем на подшипниковом щите (комбинированное крепление).

IM 3081: Только с фланцем на подшипниковом щите.

Сферы применения и типовые приводы

Высокая мощность и надежность определяют широкое использование двигателей ВА 132 кВт в различных отраслях промышленности:

Насосное оборудование: Привод центробежных, поршневых и шнековых насосов в системах водоснабжения, ирригации, нефтегазовой отрасли.
Вентиляторное оборудование: Привод дутьевых вентиляторов, дымососов, градирен, систем кондиционирования и вентиляции большой производительности.
Компрессорное оборудование: Поршневые, винтовые и центробежные компрессоры.
Конвейеры и транспортеры: Ленточные, цепные и винтовые конвейеры в горнодобывающей, металлургической и пищевой промышленности.
Дробильное и мельничное оборудование: Дробилки щековые, конусные, шаровые мельницы.
Станки и прессовое оборудование: Кузнечно-прессовые машины, металлообрабатывающие станки.

Требования к питающей сети и пусковые устройства

Номинальное напряжение двигателей ВА 132 кВт составляет, как правило, 380/660 В или 660/1140 В при частоте 50 Гц. Пусковой ток достигает 750-1000 А, что требует грамотного выбора аппаратуры управления и защиты, а также оценки возможности питающей сети.

Основные способы пуска:

Прямой пуск (DOL): Наиболее простой и дешевый метод. Применяется при достаточной мощности сети и нежестких требованиях к механическому удару. Контактор должен быть рассчитан на соответствующий ток категории AC-3.
Пуск «звезда-треугольник» (Star-Delta): Позволяет снизить пусковой ток в 3 раза (относительно прямого пуска). Применяется для двигателей, обмотки которых рассчитаны на работу в схеме «треугольник» при номинальном напряжении. Момент при пуске также снижается в 3 раза.
Пуск через устройство плавного пуска (УПП): Оптимальное решение для снижения пусковых токов (до 2.5-4 I_н) и плавного разгона механизма, что минимизирует износ редукторов, конвейерных лент и других элементов привода.
Частотное регулирование (ЧРП): Преобразователь частоты обеспечивает не только плавный пуск и останов, но и широкое регулирование скорости вращения в соответствии с технологическим процессом, что приводит к значительной экономии электроэнергии в насосных и вентиляторных установках.

Техническое обслуживание и диагностика

Плановое техническое обслуживание (ТО) двигателя 132 кВт критически важно для обеспечения его долговечности. Основные операции ТО включают:

Контроль вибрации: Регулярные замеры виброскорости и виброускорения на подшипниковых узлах. Для двигателей данного класса допустимый уровень вибрации обычно не превышает 2.8 мм/с по ГОСТ ISO 10816-3.
Контроль температуры: Мониторинг температуры подшипников и статора с помощью встроенных датчиков (термосопротивления Pt100) или термопар. Превышение температуры указывает на перегруз, износ подшипников или ухудшение условий охлаждения.
Регламент смазки подшипников: Замена смазки проводится через 4000-10000 часов работы в зависимости от типа подшипникового узла и условий эксплуатации. Необходимо использовать рекомендованную производителем консистентную смазку (например, Литин-24, ЦИАТИМ-221) и строго соблюдать объем закладки.
Диагностика состояния изоляции: Измерение сопротивления изоляции мегаомметром (напряжение 2500 В) должно проводиться регулярно. Значение должно быть не менее R_из = U_ном / (1000 + P_ном/100) [МОм]. Для двигателя 132 кВт/380В это примерно 0.38 МОм, но на практике исправная сухая изоляция показывает сотни и тысячи МОм.
Очистка и проверка системы охлаждения: Удаление пыли и грязи с ребер корпуса и вентиляционных каналов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается двигатель ВА от АИР?

Двигатели серии ВА являются прямым аналогом и развитием серии АИР. Они соответствуют тем же стандартам (ГОСТ, IEC). Отличия часто носят внутризаводской характер и могут касаться незначительных конструктивных улучшений, материалов изоляции или подшипниковых узлов. Технические характеристики (КПД, cos φ, пусковые моменты) идентичны.

Как правильно выбрать схему подключения обмоток (звезда/треугольник)?

Схема подключения определяется номинальным напряжением двигателя и напряжением питающей сети. На клеммной коробке двигателя указывается два напряжения, например, 380/660В. Это означает:

При подключении к сети 380 В – обмотки соединяются в «треугольник».
При подключении к сети 660 В – обмотки соединяются в «звезду».

Подключение «звездой» на 380 В приведет к недогрузке двигателя, он не разовьет номинальную мощность. Подключение «треугольником» на 660 В вызовет пробой изоляции и выход двигателя из строя.

Какие защиты необходимы для двигателя 132 кВт?

Минимальный набор защит, реализуемый через современный микропроцессорный расцепитель или реле защиты двигателя, включает:

Максимальная токовая защита от перегрузки и КЗ.
Защита от обрыва и перекоса фаз.
Защита от затянутого пуска и блокировки ротора.
Тепловая защита (моделирование нагрева).
Защита от замыкания на землю (нулевая последовательность).
Контроль температуры обмоток и подшипников (при наличии датчиков).

Можно ли использовать двигатель с частотным преобразователем?

Да, стандартные двигатели ВА 132 кВт пригодны для работы с ЧРП. Однако для длительной работы на низких скоростях (менее 20-25% от номинала) может потребоваться независимое охлаждение (двигатель с принудительной вентиляцией, IC 416). При использовании с ЧРП с длинными кабелями (более 50 м) рекомендуется установка выходного фильтра (дросселя) для снижения влияния высокочастотных гармоник и перенапряжений на изоляцию обмотки.

Как часто нужно проводить замену смазки в подшипниках?

Интервал замены смазки зависит от типа подшипника, скорости вращения и условий работы. Для двигателей 132 кВт типовые интервалы:

1500 об/мин: каждые 4000-5000 часов работы.
1000 об/мин и ниже: каждые 8000-10000 часов работы.

В условиях высокой запыленности, влажности или температуры интервалы сокращаются. Перезаправка смазки так же вредна, как и ее отсутствие, так как приводит к перегреву подшипника.

Что означает класс изоляции F и почему рабочая температура статора ограничена 120°C?

Класс изоляции F определяет стойкость изоляционных материалов к температуре. Для класса F допустимая температура перегрева обмотки (по отношению к окружающей среде +40°C) составляет 105°C по сопротивлению. Таким образом, максимальная рабочая температура обмотки равна 40°C + 105°C = 145°C. Однако, для обеспечения долговечности изоляции (срока службы около 20000 часов) и с учетом «горячих точек», в паспорте часто указывают более низкое допустимое значение температуры (например, 120°C) по встроенным датчикам. Превышение этого значения сокращает срок службы изоляции в геометрической прогрессии (правило 10°C: увеличение температуры на 10°C вдвое сокращает срок службы).

Заключение

Электродвигатели ВА мощностью 132 кВт представляют собой надежные, унифицированные промышленные машины, составляющие основу приводов ответственных механизмов. Корректный выбор исполнения по степени защиты, климатике и способу монтажа, грамотный расчет пусковых устройств и систем защиты, а также строгое соблюдение регламентов планово-предупредительного технического обслуживания являются ключевыми факторами для обеспечения их многолетней безотказной работы. Применение современных средств управления, таких как УПП и ЧРП, позволяет не только снизить механические и электрические нагрузки при пуске, но и достичь значительной энергоэффективности в регулируемых электроприводах.

Электродвигатели ВА 132 кВт