Электродвигатели 132S8
Электродвигатели 132S8: технические характеристики, конструкция и сфера применения
Электродвигатель 132S8 представляет собой асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, соответствующий стандарту IEC 60034 и ГОСТ. Маркировка двигателя расшифровывается следующим образом: цифра «132» обозначает высоту оси вращения вала в миллиметрах (132 мм), буква «S» указывает на установочный размер по длине станины (короткая длина), а цифра «8» определяет количество полюсов, что соответствует синхронной частоте вращения 750 об/мин. Данный типоразмер является одним из ключевых в линейке двигателей средней мощности, предназначенных для привода оборудования, требующего относительно низкой частоты вращения и высокого крутящего момента.
Конструктивные особенности и система охлаждения
Двигатели серии 132S8 изготавливаются в основном в исполнении IM 1081 (лапы на станине, приводной конец вала) по ГОСТ 2479 (IEC 60034-7). Корпус выполняется из чугуна, что обеспечивает высокую механическую прочность и эффективное отведение тепла. Станина и подшипниковые щиты образуют единую жесткую конструкцию. Система охлаждения соответствует IC 0141 (IEC 60034-6) – это самовентилируемая конструкция с наружным обдувом, осуществляемым крыльчаткой, расположенной на валу двигателя под защитным кожухом. Такая система обеспечивает эффективный теплоотвод при продолжительном режиме работы S1.
Ротор – короткозамкнутый, типа «беличья клетка», обычно выполняется литым из алюминиевого сплава или, для двигателей повышенной мощности и надежности, из меди. Статор набирается из изолированных листов электротехнической стали для снижения потерь на вихревые токи и гистерезис. Обмотка статора пропитывается термореактивным лаком в вакуумной установке, что обеспечивает высокую стойкость к вибрациям, влаге и агрессивным средам. Подшипниковые узлы, как правило, состоят из шариковых подшипников качения (чаще всего на приводном конце – радиально-упорный, на противоположном – радиальный), что минимизирует потери на трение и упрощает обслуживание.
Основные технические параметры и характеристики
Ключевые параметры двигателя 132S8 стандартизированы, однако могут незначительно варьироваться в зависимости от производителя и класса энергоэффективности. Основные данные для двигателей серии АИР (российский аналог) и IE2/IE3 (по IEC 60034-30-1) приведены в таблице.
| Параметр | Значение / Описание | Примечание |
|---|---|---|
| Высота оси вращения, мм | 132 | Стандарт IEC 60072-1 |
| Количество полюсов | 8 | Синхронная скорость 750 об/мин |
| Номинальная мощность, кВт | 2.2 — 4.0 | Наиболее распространена мощность 3.0 кВт |
| Номинальное напряжение, В | ~230/400, 400/690 | Зависит от схемы соединения обмоток (треугольник/звезда) |
| Номинальная частота, Гц | 50 (60) | При 60 Гц синхронная скорость возрастает до 900 об/мин |
| Номинальный КПД (η), % | 80.0 — 87.0 | Зависит от класса энергоэффективности (IE1, IE2, IE3) |
| Коэффициент мощности (cos φ) | 0.68 — 0.73 | При номинальной нагрузке |
| Номинальный ток, А (при 400 В, 50 Гц) | ~5.5 — 9.5 | Точное значение зависит от мощности и КПД |
| Кратность пускового тока (Iпуск/Iном) | 5.5 — 7.0 | |
| Кратность пускового момента (Mпуск/Mном) | 1.8 — 2.2 | |
| Кратность максимального момента (Mmax/Mном) | 2.0 — 2.5 | |
| Масса, кг | 45 — 60 | Зависит от материала корпуса и длины сердечника |
| Степень защиты | IP55 (стандартно) | Возможно исполнение IP54, IP56 по заказу |
| Класс изоляции | F (155°C) | С запасом по температуре для работы в классе B (130°C) или H (180°C) |
| Режим работы | S1 (продолжительный) | Допускаются и другие режимы (S2-S8) с соответствующим пересчетом мощности |
Механические характеристики и кривая скорость-момент
Для 8-полюсного двигателя характерна жесткая механическая характеристика. При номинальной нагрузке скольжение составляет примерно 3-5%, что дает рабочую частоту вращения в диапазоне 710-730 об/мин при частоте сети 50 Гц. Кривая момент-скорость имеет выраженный максимум (критический момент), который в 2-2.5 раза превышает номинальный. Пусковой момент также существенно выше номинального (в 1.8-2.2 раза), что позволяет уверенно запускать оборудование под нагрузкой. Однако пусковой ток при прямом включении (DOL) высок и в 6-7 раз превышает номинальный, что требует проверки возможностей питающей сети и может диктовать необходимость применения устройств плавного пуска или частотных преобразователей.
Классы энергоэффективности и эксплуатационные расходы
Современные двигатели 132S8 производятся в соответствии с международными стандартами энергоэффективности IEC 60034-30-1, которые определяют классы IE1 (Standard Efficiency), IE2 (High Efficiency), IE3 (Premium Efficiency) и IE4 (Super Premium Efficiency). Для двигателей мощностью от 0.75 до 375 кВт, включая типоразмер 132S8, действуют строгие нормативы. Например, в странах ЕС с июля 2023 года обязательным для введения в эксплуатацию является класс не ниже IE3 (или IE2 при использовании с частотным преобразователем).
Повышение класса энергоэффективности достигается за счет:
- Увеличения активных материалов (медь в обмотках, сталь в магнитопроводе).
- Оптимизации геометрии пазов и воздушного зазора.
- Использования стали с улучшенными магнитными свойствами.
- Снижения механических потерь (высокоточные подшипники, улучшенная вентиляция).
- Насосное оборудование: Центробежные, поршневые и шестеренные насосы в системах водоснабжения, отопления, водоочистки и перекачки жидкостей.
- Вентиляционное оборудование: Радиальные и канальные вентиляторы среднего давления, дымососы.
- Подъемно-транспортное оборудование: Лебедки, конвейеры с умеренной скоростью движения, шнековые транспортеры.
- Оборудование для переработки: Дробилки, мельницы, смесители, экструдеры (в легком исполнении).
- Станкостроение: Приводы подач, вращения шпинделей в тяжелых станках.
- Режим работы (S1-S10 по IEC 60034-1): Для продолжительного режима S1 подходит номинальная мощность. Для повторно-кратковременных или тяжелых пусковых режимов требуется запас по мощности или выбор двигателя с соответствующими характеристиками.
- Климатические условия и место установки: Стандартное исполнение предназначено для умеренного климата (У3). Для работы в условиях повышенной влажности, химически активной среды или взрывоопасных зон (Ex d, Ex e) требуются специализированные модификации.
- Способ пуска: Прямой пуск, пуск «звезда-треугольник», использование устройств плавного пуска (УПП) или частотных преобразователей (ЧП). Последние два варианта позволяют снизить пусковые токи и обеспечить регулирование скорости, хотя для 8-полюсных двигателей диапазон регулирования частотником ограничен снизу (из-за проблем с охлаждением на очень низких оборотах).
Для двигателя мощностью 3 кВт, работающего 6000 часов в год, разница в годовом потреблении энергии между двигателями классов IE2 и IE3 может составлять несколько сотен киловатт-часов, что при текущих тарифах окупает разницу в начальной стоимости за 1-2 года.
Сферы применения и типовые приводы
Электродвигатели 132S8, благодаря сочетанию средней мощности и низкой частоты вращения, находят широкое применение в различных отраслях промышленности для привода механизмов, не требующих высоких скоростей, но нуждающихся в значительном крутящем моменте:
Выбор, монтаж и особенности эксплуатации
При выборе двигателя 132S8 необходимо учитывать следующие факторы:
Монтаж должен осуществляться на ровную, жесткую фундаментную плиту или раму. Обязательна центровка валов при помощи щупов или лазерного инструмента. Неправильная центровка приводит к повышенной вибрации, перегреву подшипников и преждевременному выходу из строя. Требуется регулярное техническое обслуживание, включающее контроль вибрации, температуры подшипниковых узлов (не должна превышать 95°C) и периодическую замену смазки (тип и периодичность указаны в паспорте двигателя).
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Какая фактическая частота вращения у двигателя 132S8 при номинальной нагрузке?
При питании от сети 50 Гц синхронная скорость составляет 750 об/мин. С учетом номинального скольжения (3-5%) рабочая скорость находится в диапазоне 710-730 об/мин. Точное значение указано на заводской табличке двигателя.
2. Можно ли подключить двигатель 400/690 В к сети 380 В?
Да, при условии, что обмотки статора соединены в «треугольник» (Δ). Напряжение 400 В соответствует номинальному для сетей 380 В с учетом допустимых отклонений. Подключение такого двигателя в «звезду» (Y) на 380 В приведет к недогрузке и значительной потере момента.
3. В чем основное отличие двигателя 132S8 от 132M8?
Буква «S» (Short) или «M» (Medium) в обозначении указывает на длину станины и, соответственно, на длину активных материалов (статора и ротора). Двигатель 132M8 при той же высоте оси вращения имеет более длинный магнитопровод, что обычно позволяет разместить обмотку с большим сечением проводника или увеличить число витков. В результате двигатель 132M8, как правило, имеет более высокую номинальную мощность (например, 4.0-5.5 кВт) по сравнению с 132S8 (2.2-4.0 кВт) при том же числе полюсов.
4. Какой класс изоляции F на практике и почему он используется?
Класс изоляции F означает, что изоляционные материалы двигателя могут длительно выдерживать температуру до 155°C. Однако двигатель обычно проектируется и эксплуатируется с рабочим перегревом, соответствующим более низкому классу B (130°C) или H (180°C). Это создает значительный тепловой запас, повышающий надежность и срок службы изоляции, особенно при работе в условиях повышенной температуры окружающей среды или при нестабильном напряжении.
5. Обязательно ли использовать частотный преобразователь с этим двигателем?
Нет, не обязательно. Двигатель 132S8 предназначен для работы непосредственно от промышленной сети 50/60 Гц. Однако применение частотного преобразователя (ЧП) дает существенные преимущества: плавный пуск с ограничением тока, регулирование скорости и момента, экономия энергии на насосно-вентиляционной нагрузке. При выборе ЧП его номинальный ток должен быть не менее номинального тока двигателя с запасом 10-15%.
6. Как часто требуется проводить замену смазки в подшипниках?
Периодичность обслуживания зависит от типа подшипников, условий работы (температура, запыленность) и числа оборотов. Для двигателей 132S8 (~730 об/мин) с шариковыми подшипниками, работающих в нормальных условиях, типичный интервал замены смазки составляет 4000-8000 рабочих часов. Необходимо использовать смазку, рекомендованную производителем (чаще всего на литиевой основе, NLGI 2 или 3). Переполнение смазочной полости так же вредно, как и ее отсутствие.
Заключение
Электродвигатель 132S8 является надежным, стандартизированным и широко распространенным решением для промышленных приводов, требующих низкой частоты вращения. Его конструкция, основанная на международных стандартах, обеспечивает долгий срок службы и простоту обслуживания. При выборе конкретной модели критически важно учитывать не только номинальную мощность, но и класс энергоэффективности (IE3 как современный минимум), режим работы и условия окружающей среды. Правильный монтаж, центровка и регулярное техническое обслуживание являются ключевыми факторами для достижения максимального межремонтного интервала и снижения совокупной стоимости владения. Понимание механических и электрических характеристик данного типоразмера позволяет инженерам-энергетикам и проектировщикам оптимально интегрировать его в технологические процессы.