Электродвигатели мощностью 1,1 кВт с синхронной частотой вращения 3000 об/мин и асинхронной (при номинальной нагрузке) около 680 об/мин относятся к классу низкооборотистых асинхронных машин общего назначения. Данный типоразмер является одним из наиболее востребованных в промышленности и сельском хозяйстве благодаря оптимальному соотношению мощности, крутящего момента и массогабаритных показателей. В данной статье рассматриваются конструктивные особенности, параметры, схемы подключения и области применения двигателей серий АИР, АИРЕ (европривод) и их аналогов с указанными характеристиками.
Двигатель мощностью 1,1 кВт на 680 об/мин представляет собой трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором (тип «беличья клетка»). Номинальная частота вращения 680-700 об/мин достигается при конструкции с числом полюсов 2p=8. Чем больше число полюсов, тем ниже синхронная скорость вращения магнитного поля статора. Для сети 50 Гц синхронная скорость для 8-полюсной машины составляет 750 об/мин, а рабочая (асинхронная) — примерно 680-730 об/мин в зависимости от скольжения.
Типовые параметры для двигателя 1,1 кВт, ~680 об/мин (на примере серии АИР80В8У3):
| Параметр | Значение / Обозначение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальная мощность, Pn | 1,1 кВт | Механическая мощность на валу |
| Синхронная частота вращения | 750 об/мин | Частота вращения магнитного поля |
| Номинальная частота вращения, nn | 680 об/мин | Реальная скорость при номинальной нагрузке |
| Количество полюсов | 8 | Определяет скорость вращения |
| Номинальное напряжение | 230/400 В (Δ/Y) или 400/690 В (Δ/Y) | Зависит от исполнения |
| Номинальный ток, In | 3,0 А (при 400В, схема Y) | Указан для КПД ~70% |
| Коэффициент полезного действия (КПД), η | 70-75% | Для двигателей данного класса и мощности |
| Коэффициент мощности, cos φ | 0,68-0,72 | Характерен для низкооборотистых машин |
| Пусковой ток, Iп/In | 5,0-6,5 | Кратность пускового тока |
| Пусковой момент, Mп/Mn | 1,8-2,0 | Кратность пускового момента |
| Максимальный момент, Mmax/Mn | 2,2-2,4 | Кратность перегрузочной способности |
| Масса | 18-22 кг | Зависит от материала корпуса и производителя |
| Степень защиты | IP54, IP55 | Защита от пыли и водяных брызг |
| Класс изоляции | F | Допустимая температура до 155°C |
| Режим работы | S1 (продолжительный) | Непрерывная работа при номинальной нагрузке |
Трехфазные двигатели 1,1 кВт 680 об/мин могут работать от сети 380/400 В. В клеммной коробке обычно расположены 6 выводов обмоток (начала и концы трех фаз — U1/U2, V1/V2, W1/W2), что позволяет гибко менять схему соединения.
Для прямого пуска двигателя данной мощности, как правило, достаточно простого контактора с тепловым реле, настроенным на номинальный ток 3,0 А. Для снижения пусковых токов при жестких требованиях сети может применяться схема плавного пуска (софтстартера). Для регулирования скорости в широком диапазоне необходим частотный преобразователь (ПЧ), который позволяет изменять частоту питающего напряжения.
Низкая скорость и относительно высокий крутящий момент определяют основные сферы использования данных электродвигателей:
При подборе двигателя 1,1 кВт 680 об/мин необходимо учитывать:
Двигатель 1,1 кВт 680 об/мин создает значительно больший крутящий момент, чем двигатель той же мощности на 3000 об/мин. Крутящий момент (M) рассчитывается по формуле: M = 9550
Таким образом, низкооборотистый двигатель развивает момент в ~4,4 раза выше, что делает его незаменимым для прямого привода механизмов, требующих большого усилия на низкой скорости, без использования редуктора.
Да, это возможно, но с использованием фазосдвигающего элемента — рабочего и пускового конденсатора (схема «треугольник»). Однако при этом мощность двигателя снизится на 20-30%, пусковой момент будет низким, а нагрев обмоток увеличится. Такой режим допустим только для кратковременной или периодической работы с неполной нагрузкой.
Необходимо прозвонить обмотки тестером. Найдите три отдельные обмотки. Если в клеммной коробке все шесть концов разъединены, можно собрать схему «звезда» (соединить одни концы всех трех обмоток в одну точку, а на другие три конца подать три фазы) или «треугольник» (соединить обмотки последовательно в кольцо). Для сети 380В предпочтительна «звезда».
Это фундаментальный принцип работы асинхронного двигателя. Вращающееся магнитное поле статора индуцирует ток в роторе только при наличии разницы в скоростях (скольжения). Скольжение s = (nсинх — nраб) / nсинх. Для данного случая s = (750-680)/750 ≈ 0,093 (9,3%), что является нормальным значением для двигателей такой мощности.
ПЧ должен иметь номинальный выходной ток не менее номинального тока двигателя (3,0 А). Рекомендуемая мощность ПЧ — 1,5 кВт (на ступень выше мощности двигателя). Важно правильно задать паспортные данные двигателя в настройках ПЧ: номинальный ток, напряжение, скорость, а также выбрать закон управления (скалярный U/f или векторный).
При номинальном токе ~3,0 А и условии прокладки в воздухе (кабель-канал) достаточно медного кабеля с сечением жилы 1,5 мм² (например, ВВГнг 3х1,5 или ПВС 3х1,5). Для длинных линий или прокладки в земле необходимо выполнить расчет по допустимой потере напряжения и условиям охлаждения.
Электродвигатели мощностью 1,1 кВт с частотой вращения 680 об/мин представляют собой надежные, универсальные и энергоэффективные приводные устройства для широкого спектра промышленных и бытовых агрегатов. Правильный выбор, монтаж с точной центровкой и соблюдение условий эксплуатации, предписанных производителем, обеспечивают длительный и безотказный ресурс работы, исчисляемый десятками тысяч часов. При модернизации оборудования также стоит рассматривать варианты с повышенным классом энергоэффективности (IE3, IE4) и возможность интеграции с современными системами управления на базе частотных преобразователей.