Электродвигатели 132S4

Электродвигатели 132S4: технические характеристики, конструкция и область применения

Электродвигатель 132S4 представляет собой асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, соответствующий стандарту IEC 60034 и ГОСТ. Обозначение «132S4» расшифровывается следующим образом: «132» – высота оси вращения вала в миллиметрах (габаритный размер станины), «S» – установочный размер по длине станины (короткая длина), «4» – количество полюсов, что соответствует синхронной частоте вращения 1500 об/мин. Данный типоразмер является одним из наиболее распространенных в промышленности для мощности порядка 5.5 – 7.5 кВт.

Конструктивные особенности и материалы

Двигатели серии 132 изготавливаются в основном в исполнении IM 1081 (лапы на станине, приводной конец вала). Основные узлы и материалы:

• Станина и корпус: Литая из алюминиевого сплава или чугуна. Алюминиевая конструкция обеспечивает меньший вес, чугунная – повышенную жесткость и лучшее теплоотведение. Корпус имеет ребристую поверхность для увеличения площади охлаждения.
• Активная сталь статора: Набирается из изолированных листов электротехнической стали для снижения потерь на вихревые токи. Обмотка статора выполняется из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F (155°C) или выше, что обеспечивает запас по нагреву при работе в номинальном режиме.
• Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Изготавливается путем заливки расплавленного алюминия в пазы шихтованного сердечника. Концевые кольца и вентиляционные лопатки часто выполняются заодно с обмоткой.
• Подшипниковые щиты и узлы: Устанавливаются подшипники качения (чаще всего шариковые, серии 6000 или 6200 с обеих сторон). Со стороны приводного конца, как правило, устанавливается подшипник большего размера для восприятия радиальной нагрузки. Существуют модификации с лабиринтными уплотнениями или сальниками для защиты от пыли и влаги.
• Система охлаждения: Исполнение IC 411 – двигатель с самовентиляцией. На валу со стороны, противоположной приводу, закреплен крыльчатый вентилятор, закрытый защитным кожухом, который направляет воздушный поток вдоль ребер станины.
• Клеммная коробка: Располагается в верхней части корпуса, может быть поворотной на 90° или 180° для удобства подвода кабеля. Ввод осуществляется через резьбовые отверстия или сальниковые втулки.

Основные технические параметры и характеристики

Номинальные параметры двигателей 132S4 могут незначительно варьироваться в зависимости от производителя и класса энергоэффективности. Типовые значения приведены в таблице.

Сводная таблица параметров электродвигателей 132S4

Параметр	Значение / Описание	Примечание
Мощность, PN	5.5 кВт, 7.5 кВт	Наиболее распространенные значения
Синхронная частота, ns	1500 об/мин	Для 4 полюсов
Номинальная частота вращения, nN	~1440-1460 об/мин	Зависит от скольжения
Номинальное напряжение, UN	400 В (Δ) / 690 В (Y)	3-фазный, 50 Гц
Номинальный ток, IN	~11.0 А (для 5.5 кВт) ~15.0 А (для 7.5 кВт)	При 400 В, 50 Гц
Коэффициент мощности, cos φ	0.82 – 0.85	При полной нагрузке
КПД (η)	IE2: ~88% IE3: ~90% IE4: >91.5%	Согласно классам энергоэффективности
Пусковой ток, Ia/IN	6.5 – 8.0	Кратность пускового тока
Пусковой момент, Ma/MN	2.0 – 2.4	Кратность пускового момента
Максимальный момент, Mmax/MN	2.4 – 3.0	Кратность перегрузочной способности
Масса	45 – 65 кг	Зависит от материала корпуса и исполнения
Степень защиты (IP)	IP55 (стандартно), IP65 (опционально)	Защита от пыли и струй воды
Класс изоляции	F (155°C)	С запасом по температуре для работы в классе B (130°C) или выше

Классы энергоэффективности и стандарты

Современные двигатели 132S4 производятся в соответствии с международными директивами по энергосбережению. Актуальные классы:

• IE1 (Standard Efficiency): Устаревший класс, снят с производства в ЕС и многих других странах.
• IE2 (High Efficiency): Высокая эффективность. Долгое время был базовым стандартом. Для двигателей 132S4 5.5 кВт КПД составляет примерно 88.1%.
• IE3 (Premium Efficiency): Премиальная эффективность. Обязательный стандарт для новых двигателей в ЕС с 2015 года (для мощностей 7.5-375 кВт). Для 132S4 5.5 кВт КПД ~89.7%.
• IE4 (Super Premium Efficiency): Сверхпремиальная эффективность. Достигается за счет использования улучшенных материалов (например, стали с меньшими потерями), оптимизированной геометрии и часто – более точного производства. КПД для данного типоразмера превышает 91.5%.

Переход на двигатели более высокого класса (IE3, IE4) приводит к снижению потерь на 20-40% по сравнению с IE1, что при непрерывной работе окупает более высокую первоначальную стоимость за счет экономии электроэнергии.

Области применения и типовые приводы

Благодаря оптимальному соотношению мощности, габаритов и стоимости, двигатели 132S4 нашли широкое применение в различных отраслях промышленности:

• Насосное оборудование: Центробежные, поршневые и шестеренные насосы в системах водоснабжения, отопления, водоочистки и пожаротушения.
• Вентиляционное и климатическое оборудование: Приводы вентиляторов, дымососов, воздуходувок средней производительности.
• Компрессорная техника: Поршневые и винтовые компрессоры малой и средней мощности.
• Конвейерные системы: Ленточные, цепные и винтовые транспортеры с умеренной нагрузкой.
• Станки и технологическое оборудование: Приводы металлорежущих и деревообрабатывающих станков, смесителей, дробилок, экструдеров.
• Общепромышленные механизмы: Лебедки, подъемники, редукторы в составе различных машин.

Схемы подключения и управление

Трехфазные двигатели 132S4 рассчитаны на работу в двух основных схемах подключения обмоток статора:

• «Треугольник» (Δ): Применяется для сетей с линейным напряжением 400 В, 50 Гц. Номинальное напряжение двигателя в этом случае должно быть 400 В.
• «Звезда» (Y): Применяется для сетей с линейным напряжением 690 В. Номинальное напряжение двигателя – 690 В. Эту же схему используют для плавного пуска при питании от сети 400 В, но в этом случае двигатель работает с потерей 2/3 номинальной мощности и момента.

Для управления и защиты применяются:

• Прямой пуск с помощью контактора (ПМЛ): Наиболее простая и дешевая схема, применяется при допустимости высоких пусковых токов и для механизмов с легкими условиями пуска.
• Пусковые устройства: «Звезда-треугольник», устройства плавного пуска (УПП), частотные преобразователи (ЧП). УПП и ЧП позволяют снизить пусковые токи, обеспечить плавный разгон и торможение, а ЧП – также регулирование скорости в широком диапазоне.
• Защитная аппаратура: Обязательна установка автоматических выключателей с характеристикой срабатывания, учитывающей пусковые токи (например, D), или предохранителей. Тепловые реле или электронные защитные реле (например, от перегрузки, обрыва фазы, заклинивания) встраиваются в схему управления.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Правильный монтаж и обслуживание критически важны для надежной и долговечной работы двигателя.

• Монтаж: Двигатель должен устанавливаться на ровное, жесткое, виброустойчивое основание. Соосность валов двигателя и рабочей машины должна быть тщательно отрегулирована (допустимое радиальное биение обычно не превышает 0.05 мм). Несоблюдение этого требования приводит к ускоренному износу подшипников и вибрациям.
• Электрические подключения: Сечение питающего кабеля выбирается по номинальному току с учетом условий прокладки. Обязательно обеспечить надежное заземление корпуса. Сопротивление изоляции обмоток должно быть не менее 1 МОм (мегаомметр на 500 В).
• Эксплуатация: Не допускаются длительные перегрузки по току свыше номинала, работа при пониженном напряжении (вызывает перегрев), частые пуски (интервалы между пусками должны быть достаточными для охлаждения). Температура окружающей среды для стандартного исполнения обычно от -15°C до +40°C.
• Техническое обслуживание (ТО): Регулярное ТО включает:
  • Визуальный осмотр, очистку от пыли и грязи.
  • Контроль вибрации и шума.
  • Проверку состояния подшипников (шум при вращении, люфт). Смазка подшипников проводится строго по регламенту производителя типом и количеством смазки, указанным в паспорте. Пересмазка так же вредна, как и отсутствие смазки.
  • Контроль электрических параметров (ток по фазам, напряжение).
  • Периодическую проверку сопротивления изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем ключевое различие между двигателями 132S4 и 132M4?

Буква «S» или «M» в обозначении указывает на установочный размер по длине станины. «S» (Short) – короткая станина, «M» (Medium) – средняя. Двигатель 132M4 при той же высоте оси вращения (132 мм) имеет более длинный корпус и, как правило, большую мощность (например, 7.5-11 кВт) по сравнению с 132S4 (5.5-7.5 кВт). Это связано с возможностью разместить больше активного материала (обмотки, стали).

2. Можно ли использовать двигатель 400/690 В в сети 380 В?

Да, можно и это стандартная практика. Двигатель с номинальным напряжением 400/690 В подключается по схеме «треугольник» на линейное напряжение 380-400 В. Фактическое напряжение сети 380 В является допустимым отклонением от номинала 400 В (-5%). При этом двигатель будет работать с незначительным снижением момента и небольшим увеличением скольжения.

3. Как определить, какой класс энергоэффективности (IE) у двигателя?

Класс указывается на шильдике (табличке) двигателя. Также его можно определить по значению КПД, приведенному на том же шильдике, и сопоставить с таблицами стандарта IEC 60034-30-1. Если данные отсутствуют, скорее всего, это двигатель класса IE1 или более старый.

4. Что делать, если двигатель сильно греется?

Последовательность диагностики: 1) Измерить ток по фазам – перегрузка или дисбаланс; 2) Проверить напряжение сети – возможно занижено; 3) Проверить обдув и чистоту ребер охлаждения; 4) Убедиться в частоте пусков и правильности режима работы; 5) Проверить соосность с нагрузкой; 6) Измерить сопротивление изоляции обмоток. Нагрев выше допустимого (по классу изоляции) – признак неисправности или неправильной эксплуатации.

5. Как часто нужно смазывать подшипники двигателя 132S4?

Периодичность смазки зависит от типа подшипников (закрытые, открытые), скорости вращения, условий работы (температура, запыленность). Для стандартных двигателей с двумя защищенными подшипниками (ZZ или 2RS) при работе в нормальных условиях смазка может не требоваться в течение всего срока службы. Для двигателей с одной стороной под смазку (обозначается обычно) интервал может составлять от 10 000 до 20 000 часов работы. Точные указания содержатся в руководстве по эксплуатации конкретного производителя.

6. Почему при подключении двигатель гудит, но не вращается?

Вероятные причины: 1) Обрыв в одной из фаз питающей цепи или в обмотке статора («обрыв фазы») – двигатель не может запуститься; 2) Механическое заклинивание ротора или приводимого механизма; 3) Серьезный дисбаланс напряжений. Необходимо немедленно отключить питание и провести диагностику.

7. Экономически оправдан ли переход с двигателя IE2 на IE3 для данного типоразмера?

Да, почти всегда оправдан при наработке более 2000 часов в год. Разница в КПД для 132S4 между IE2 и IE3 составляет примерно 1.5-2%. Для двигателя 5.5 кВт это означает снижение потерь на 80-100 Вт. За год непрерывной работы (8000 часов) экономия электроэнергии составит 640-800 кВт*ч. При текущих тарифах на промышленную электроэнергию разница в стоимости двигателей окупится за 1-3 года.

Заключение

Электродвигатель 132S4 является универсальным, технологичным и надежным приводом для широкого спектра промышленных применений. При выборе конкретной модели необходимо учитывать не только номинальные параметры (мощность, скорость), но и класс энергоэффективности, материал корпуса, степень защиты, тип монтажа. Правильный подбор, монтаж с точной центровкой валов и систематическое техническое обслуживание являются залогом многолетней безотказной работы агрегата, минимизации эксплуатационных расходов и достижения максимальной экономической эффективности от его применения.