Электродвигатели асинхронные Т2
Электродвигатели асинхронные серии Т2: конструкция, параметры и область применения
Электродвигатели асинхронные серии Т2 представляют собой трехфазные двигатели с короткозамкнутым ротором, предназначенные для продолжительного режима работы S1 от сети переменного тока частотой 50 Гц. Данная серия является дальнейшим развитием массовых серий АИР и А, соответствуя им по установочным и присоединительным размерам, что обеспечивает взаимозаменяемость. Основное назначение – привод промышленных механизмов: насосов, вентиляторов, компрессоров, станков, конвейеров и других устройств, не требующих регулирования частоты вращения.
Конструктивные особенности и маркировка
Двигатели серии Т2 изготавливаются в соответствии с ГОСТ 51689-2000 (IEC 60034-1). Конструктивно они состоят из неподвижного статора, собранного из листов электротехнической стали с уложенной в пазах трехфазной обмоткой, и вращающегося короткозамкнутого ротора типа «беличья клетка». Корпус двигателей – чугунный, обеспечивающий высокую механическую прочность и эффективный отвод тепла. Степень защиты стандартно соответствует IP54 (защита от попадания пыли и брызг воды со всех направлений), климатическое исполнение У3 или У2 по ГОСТ 15150.
Система охлаждения – самовентилируемая (IC 0141). Подшипниковые щиты, как и корпус, изготавливаются из чугуна. В зависимости от габарита, двигатели могут иметь лапы (IM 1081) или фланец (IM 2081), либо комбинированное крепление «лапы + фланец» (IM 1081/2081).
Пример маркировки: Т2-80А-4.
- Т2 – серия двигателя.
- 80 – высота оси вращения в мм (габарит).
- А – условная длина сердечника (короткая, средняя, длинная).
- 4 – число полюсов (частота вращения: 2 – ~3000 об/мин, 4 – ~1500 об/мин, 6 – ~1000 об/мин, 8 – ~750 об/мин).
- Мощность на валу. Двигатель должен иметь номинальную мощность, равную или превышающую мощность приводимого механизма с учетом возможных перегрузок. Недостаточная мощность приводит к перегреву и выходу из строя, а значительная перегрузка по мощности – к снижению КПД и cos φ.
- Частота вращения. Определяется числом полюсов и должна соответствовать требованиям механизма. Допускается использование редукторов или ременных передач для согласования скоростей.
- Режим работы и условия окружающей среды. Для тяжелых условий пуска (высокий момент инерции) требуется двигатель с повышенным пусковым моментом. При работе в запыленных или влажных помещениях критична степень защиты IP.
- Способ монтажа. Выбор исполнения по способу монтажа (IM 1081, IM 2081 и др.) в зависимости от конструкции агрегата.
- Если на шильдике указано 220/380В – обмотки необходимо соединять в «звезду» (Y).
- Если на шильдике указано 380/660В – обмотки необходимо соединять в «треугольник» (Δ).
Основные технические характеристики и параметры
Ключевыми параметрами асинхронных двигателей серии Т2 являются номинальная мощность, напряжение, КПД, коэффициент мощности (cos φ), кратности пускового, минимального и максимального моментов, а также уровень шума и вибраций. Двигатели рассчитаны на номинальное напряжение 380 В при схеме соединения «треугольник» для напряжений 220/380 В или 660 В при схеме «звезда» для напряжений 380/660 В. Частота сети – 50 Гц.
По сравнению с предыдущими сериями, двигатели Т2 характеризуются повышенными энергетическими показателями (КПД и cos φ), что соответствует классам энергоэффективности IE1 и IE2 по международной классификации (IEC 60034-30-1).
Таблица 1. Основные параметры двигателей серии Т2 (выборочно)
| Тип двигателя | Мощность, кВт | Частота вращения, об/мин | КПД, % | cos φ | Пусковой ток Iп/Iн | Масса, кг |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Т2-80А-2 | 1.5 | 2850 | 81.0 | 0.85 | 6.5 | 17 |
| Т2-80В-4 | 1.5 | 1420 | 79.0 | 0.78 | 6.0 | 18 |
| Т2-100L-6 | 2.2 | 935 | 80.0 | 0.73 | 5.5 | 38 |
| Т2-132М-8 | 4.0 | 710 | 82.0 | 0.71 | 5.0 | 75 |
| Т2-160S-4 | 15.0 | 1460 | 90.0 | 0.86 | 7.0 | 130 |
| Т2-200М-2 | 45.0 | 2950 | 92.0 | 0.90 | 7.5 | 310 |
Механические характеристики и режимы работы
Двигатели серии Т2 имеют жесткую механическую характеристику, то есть незначительное изменение частоты вращения при увеличении нагрузки от холостого хода до номинальной. Это является преимуществом для стабильной работы большинства механизмов. Кратность пускового момента (Kп = Mп / Mн) для двигателей Т2 обычно находится в диапазоне 1.8 – 2.2, что обеспечивает уверенный пуск под нагрузкой. Кратность максимального (критического) момента (Kmax = Mmax / Mн) составляет 2.0 – 2.8, гарантируя устойчивую работу при кратковременных перегрузках.
Стандартный режим работы – S1 (продолжительный), при котором двигатель работает под постоянной нагрузкой достаточно долго для достижения теплового равновесия. По специальному заказу возможен выпуск двигателей, адаптированных к другим режимам: S2 (кратковременный), S3 (повторно-кратковременный) и т.д.
Управление, защита и пуск
Пуск двигателей Т2 осуществляется, как правило, прямым включением на полное напряжение сети. Это допустимо благодаря умеренным значениям пусковых токов (обычно 5-7.5 от номинального) и наличию в энергосистемах достаточной мощности. Для двигателей средней и большой мощности (обычно от 11 кВт и выше) с целью снижения пусковых токов и уменьшения влияния на сеть применяют пуск переключением со «звезды» на «треугольник», с помощью автотрансформатора или устройств плавного пуска (УПП).
Для защиты двигателей от токовых перегрузок, короткого замыкания, неполнофазного режима и перегрева используются автоматические выключатели с электромагнитным и тепловым расцепителями, а также тепловые реле в сочетании с магнитными пускателями. Современным решением является использование цифровых защитно-пусковых устройств (мотор-автоматов), обеспечивающих комплексную защиту.
Область применения и выбор двигателя
Двигатели серии Т2 нашли широкое применение во всех отраслях промышленности и сельского хозяйства. Их используют в системах водоснабжения и водоотведения (насосы), вентиляции и кондиционирования (вентиляторы, воздуходувки), в компрессорном оборудовании, в приводах станков, транспортеров, смесителей, дробилок и других механизмов.
При выборе конкретного типа двигателя необходимо учитывать следующие факторы:
Техническое обслуживание и ремонт
Плановое техническое обслуживание двигателей Т2 включает в себя регулярную очистку наружных поверхностей от пыли и грязи, контроль температуры подшипников и корпуса на слух и на ощупь (или с помощью приборов), проверку состояния щеточного узла (для двигателей с фазным ротором, если применимо), подтяжку крепежных соединений и проверку вибрации. Через каждые 10-15 тысяч часов работы рекомендуется производить замену смазки в подшипниковых узлах, используя консистентную смазку типа Литол-24 или её импортные аналоги.
Основными причинами выхода из строя являются: перегрузка по току, работа в неполнофазном режиме, частые пуски, повышенное или пониженное напряжение сети, загрязнение и нарушение охлаждения, износ подшипников. Ремонт, как правило, заключается в перемотке статора, замене подшипников, балансировке ротора и покраске.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем двигатели серии Т2 отличаются от серии АИР?
Двигатели серий Т2 и АИР взаимозаменяемы по установочно-присоединительным размерам. Основные отличия Т2 – это использование современных изоляционных материалов с повышенным классом нагревостойкости (чаще F), оптимизированная конструкция магнитопровода и обмоток, что в совокупности приводит к незначительному улучшению энергетических показателей (КПД, cos φ) и повышению надежности. Серия Т2 является эволюционным развитием серии АИР.
Можно ли использовать двигатель Т2 с частотным преобразователем (ЧП)?
Да, стандартные двигатели серии Т2 могут работать в составе частотно-регулируемого привода. Однако для продолжительной работы на низких скоростях (сниженное самовентилирование) или на высоких частотах (свыше 50 Гц) требуется дополнительный внешний вентилятор (обдув) и учет особенностей, связанных с несинусоидальностью выходного напряжения ЧП. Для интенсивных режимов рекомендуется выбирать специализированные двигатели, предназначенные для работы с ЧП.
Что означает класс изоляции F и на какую температуру он рассчитан?
Класс изоляции F определяет стойкость изоляционных материалов двигателя к нагреву. Он допускает максимальную рабочую температуру +155°C. При этом температура окружающей среды +40°C и нагрев двигателя по сопротивлению обмоток не должен превышать 105 K (для класса F). Это обеспечивает значительный запас по перегрузкам и увеличивает срок службы изоляции.
Как правильно выбрать схему соединения обмоток для двигателя Т2?
Схема соединения обмоток статора («звезда» Y или «треугольник» Δ) зависит от номинального напряжения двигателя и напряжения питающей сети. На клеммной колодке или в паспорте указаны два напряжения, например, 220/380В или 380/660В. Первое значение – это напряжение на фазу для схемы «треугольник», второе – для схемы «звезда». При питании от стандартной промышленной сети 380В 50Гц:
Неправильное соединение приведет к выходу двигателя из строя.
Каковы основные признаки износа подшипников и когда их менять?
Признаками износа подшипников качения являются: повышенный равномерный шум или гул, локальный нагрев подшипникового щита, повышенная вибрация двигателя, возможное появление люфта вала. Замена подшипников должна производиться при плановом техническом обслуживании (через 10-15 тыс. часов) или при появлении указанных симптомов. Использование некондиционной смазки или перетяжка механических уплотнений ускоряет износ.
Какой пусковой аппаратуры требует двигатель Т2 мощностью 7.5 кВт?
Для двигателя мощностью 7.5 кВт при прямом пуске от сети 380В номинальный ток составит примерно 15-16А. Рекомендуется применять комплект из магнитного пускателя (контактора) на номинальный ток не менее 25А, теплового реле с регулируемым диапазоном, настроенным на номинальный ток двигателя, и автоматического выключателя для защиты от короткого замыкания (например, на 25А с характеристикой D). Альтернативой является использование автоматического выключателя двигателя (мотор-автомата), совмещающего все эти функции в одном устройстве.