Электродвигатели 100LB4: технические характеристики, конструкция и область применения
Электродвигатель 100LB4 представляет собой асинхронный двигатель трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, выполненный по ГОСТ Р 51689-2000 (МЭК 60034-1). Данная модель относится к серии «4А» (или ее модификациям) и является одним из наиболее распространенных и универсальных электродвигателей общего промышленного назначения. Маркировка расшифровывается следующим образом: «100» — высота оси вращения вала в миллиметрах, «L» — установочный размер по длине станины, «B» — конструктивное исполнение по способу монтажа (лапы, фланец отсутствует), «4» — число полюсов, что соответствует номинальной синхронной частоте вращения 1500 об/мин.
Конструктивные особенности и исполнения
Двигатель 100LB4 имеет закрытое обдуваемое исполнение (IP54 или IP55), что обеспечивает защиту от попадания внутрь пыли и водяных брызг. Конструкция включает в себя чугунные станину и подшипниковые щиты, стальной короткозамкнутый ротор типа «беличья клетка», статор с трехфазной обмоткой из изолированного медного провода, залитую компаундом. Подшипниковые узлы, как правило, комплектуются шарикоподшипниками качения (например, №306 на приводном и №306 или аналоги на противоприводном конце вала), что обеспечивает долгий срок службы без необходимости дополнительного обслуживания. Основные конструктивные исполнения по способу монтажа для данной габаритной серии:
- IM 1081 (лапы) – базовое исполнение двигателя 100LB4.
- IM 2081 (лапы с фланцем) – комбинированное крепление, обозначается как 100LBF4.
- IM 3081 (фланец) – фланцевое крепление, обозначается как 100LФ4.
- Центробежных насосов и вентиляторов.
- Компрессоров средней мощности.
- Конвейерных линий и транспортеров.
- Станков (дерево- и металлообрабатывающих, сверлильных, точильных).
- Смесительного и дозирующего оборудования.
- Прочего общего промышленного оборудования.
- Серия АИР100L4 (Россия, Китай).
- Серия МТН/MTKF 100L4 (Китай, Европа).
- Серия Siemens 1LE1001 (европейское производство).
- Серия WEG W22 (бразильское/международное производство).
Основные технические параметры
Технические характеристики двигателя 100LB4 могут незначительно варьироваться в зависимости от производителя и класса энергоэффективности (IE1, IE2, IE3). Приведенные данные соответствуют типовым значениям для двигателей серии АИР (российский аналог) или 4А.
| Параметр | Значение | Единица измерения |
|---|---|---|
| Номинальная мощность (P2) | 3.0 | кВт |
| Синхронная частота вращения | 1500 | об/мин |
| Номинальная частота вращения (при полной нагрузке) | ~1420-1430 | об/мин |
| Номинальный ток (при 380В, 50 Гц) | 6.3-6.5 | А |
| КПД (η), не менее (для класса IE2) | 85.5-86.0 | % |
| Коэффициент мощности (cos φ) | 0.82-0.83 | — |
| Пусковой ток (Iп/Iн) | 6.0-7.0 | крат |
| Пусковой момент (Мп/Мн) | 2.0-2.2 | крат |
| Максимальный момент (Мmax/Мн) | 2.3-2.5 | крат |
| Масса (лаповое исполнение) | 45-50 | кг |
| Степень защиты | IP54 / IP55 | — |
| Класс изоляции | F | — |
| Режим работы | S1 (продолжительный) | — |
Энергоэффективность и классы изоляции
Современные двигатели 100LB4 производятся в соответствии с международными стандартами энергоэффективности IEC 60034-30-1. Класс изоляции «F» означает, что обмотка двигателя рассчитана на температуру 155°C, однако при классе нагревостойкости «B» (130°C) система изоляции имеет запас, что повышает надежность и ресурс. Двигатели с классом энергоэффективности IE2 и выше имеют улучшенные магнитные свойства электротехнической стали, оптимизированные пазы и воздушный зазор, что приводит к снижению потерь в стали и меди.
Области применения и выбор приводного оборудования
Благодаря своей мощности (3 кВт) и частоте вращения (~1430 об/мин), двигатель 100LB4 нашел широкое применение в различных отраслях промышленности. Он используется в качестве привода для:
При выборе пуско-защитной аппаратуры необходимо учитывать номинальный ток двигателя (6.3-6.5А). Рекомендуется использовать автоматический выключатель с характеристикой срабатывания «D» или магнитный пускатель с тепловым реле, настроенным на номинальный ток двигателя. Для плавного пуска или регулирования скорости может потребоваться частотный преобразователь, рассчитанный на мощность 4-5.5 кВт (с запасом).
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж двигателя 100LB4 должен осуществляться на ровную, жесткую, виброизолированную основание с использованием крепежных болтов соответствующего класса прочности. Обязательна центровка вала двигателя с валом рабочей машины с использованием щупов или лазерного оборудования. Допустимое биение радиального смещения не должно превышать 0.05 мм, угловое – 0.05 мм на 100 мм длины полумуфты.
Эксплуатация допускается в условиях, соответствующих климатическому исполнению У3 (для умеренного климата) при температуре окружающей среды от -40°C до +40°C и высоте над уровнем моря до 1000 м. Техническое обслуживание включает в себя регулярную проверку состояния подшипников (шум, вибрация, нагрев), периодическую чистку наружных поверхностей от загрязнений для обеспечения охлаждения, а также контроль затяжки крепежных элементов. Через каждые 10 000 часов работы, как правило, требуется замена смазки в подшипниковых узлах.
Сравнение с двигателями других габаритов и полюсности
В рамках одной серии с высотой оси вращения 100 мм двигатели различаются по длине (L, M, S) и количеству полюсов. Для сравнения:
| Модель | Мощность, кВт | Частота, об/мин | Ток, А (380В) | Основное применение |
|---|---|---|---|---|
| 100LA2 (2 полюса) | 4.0 | ~2850 | 8.2 | Вентиляторы, быстроходные насосы |
| 100LB4 (4 полюса) | 3.0 | ~1430 | 6.3 | Универсальные приводы |
| 100LB6 (6 полюсов) | 2.2 | ~930 | 5.3 | Приводы с высоким моментом, низкооборотные механизмы |
| 100LB8 (8 полюсов) | 1.5 | ~700 | 4.0 | Приводы с высоким крутящим моментом, элеваторы |
Выбор полюсности напрямую определяет частоту вращения и, как следствие, тип приводимого механизма. Двигатель 100LB4 занимает сбалансированную позицию по соотношению скорость/момент.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается двигатель 100LB4 от 100L4?
Буква «B» в обозначении указывает на установочный размер по длине станины в рамках одной высоты оси вращения (100 мм). Двигатели 100L4 (без буквы S, M, L, B) в чистом виде не производятся, так как длина не указана. Полное обозначение всегда включает букву длины. Таким образом, 100LB4 – это конкретная модель с определенными габаритами и мощностью (3 кВт). Модель 100LA4 будет иметь меньшую длину и, как правило, мощность 2.2 кВт.
Можно ли использовать двигатель 100LB4 в сети 220В?
Стандартный трехфазный двигатель 100LB4 с номинальным напряжением 380/660В (Δ/Y) не может быть напрямую подключен к однофазной сети 220В. Для этого требуется применение пусковых и рабочих конденсаторов, а также переключение обмоток на схему «треугольник» (220В). Однако такая схема приводит к значительной потере мощности (до 30%), перегреву обмоток и не рекомендуется для продолжительной работы под нагрузкой. Надежным решением является использование частотного преобразователя с однофазным входом 220В и трехфазным выходом 220В.
Какой класс энергоэффективности (IE) у данного двигателя?
Большинство современных двигателей 100LB4, выпускаемых после 2011 года, соответствуют классу IE2 (Повышенный КПД). С 2021 года в ЕАЭС для двигателей мощностью от 0.75 до 1000 кВт стал обязательным класс IE3 (Премиальный КПД). Поэтому новые двигатели этой модели, как правило, имеют класс IE3. Устаревшие модели, еще находящиеся в эксплуатации, могут соответствовать классу IE1 (Стандартный КПД).
Как правильно подобрать тепловую защиту (тепловое реле) для 100LB4?
Номинальный ток теплового расцепителя или уставка теплового реле должна быть выбрана равной или максимально близкой к номинальному току двигателя, указанному на его шильдике (например, 6.3А). Диапазон регулировки реле должен включать это значение. Для двигателя 100LB4 подойдет реле с диапазоном настройки 5.0-8.0 А. Важно произвести окончательную регулировку под нагрузкой в рабочих условиях.
Каков ожидаемый срок службы двигателя 100LB4?
При соблюдении условий эксплуатации (номинальная нагрузка, напряжение в допустимых пределах, чистая окружающая среда, регулярное ТО) ресурс двигателя 100LB4 до капитального ремонта (перемотки) составляет 30 000 – 40 000 моточасов. Срок календарной службы может превышать 15-20 лет. Основными факторами, сокращающими ресурс, являются: работа с перегрузкой, частые пуски, вибрация, повышенная влажность или запыленность, несоосность валов.
Какие аналоги существуют у двигателя 100LB4?
Прямыми аналогами по характеристикам и габаритам являются:
При замене необходимо сверять не только электрические параметры, но и установочно-присоединительные размеры по ГОСТ 2479 (D, E, F, G, H, AB, AC, AD).
Заключение
Электродвигатель 100LB4 является проверенным, надежным и технологичным решением для широкого спектра промышленных задач. Его популярность обусловлена оптимальным сочетанием мощности, частоты вращения, конструктивной простоты и доступности. При выборе и эксплуатации данного двигателя критически важно учитывать его полные технические характеристики, условия окружающей среды и требования приводимого механизма. Соблюдение правил монтажа, пусконаладки и технического обслуживания гарантирует длительную и безотказную работу агрегата в составе любого производственного оборудования.