Электродвигатели асинхронные трехфазные с короткозамкнутым ротором серии АИР (и их предшественники серии А, А2) мощностью 2 кВт, исполнения У1, представляют собой базовый элемент промышленного электрооборудования. Климатическое исполнение У1 регламентирует эксплуатацию двигателей в умеренном макроклиматическом районе на высоте до 1000 м над уровнем моря. Данные двигатели являются основным приводом для широкого спектра машин и механизмов: насосов, вентиляторов, компрессоров, станков, конвейеров и прочего технологического оборудования.
Типовое обозначение двигателя: АИР80А2У1 или 5АМ80А2У1. Расшифровка:
Исполнение У1 согласно ГОСТ 15150-69 означает:
Двигатели У1 имеют стандартную степень защиты IP54 (пылезащищенные, защищенные от брызг воды со всех направлений) или, для более старых моделей, IP23 (защита от капель и твердых тел диаметром >12.5 мм).
Конструкция двигателя 2 кВт У1 является классической для асинхронных машин. Основные узлы:
Для двигателей мощностью 2 кВт с разным числом полюсов параметры различаются. Ниже приведены усредненные данные по распространенным моделям.
| Параметр | АИР80А2У1 (3000 об/мин) | АИР80В4У1 (1500 об/мин) | АИР90L6У1 (1000 об/мин) |
|---|---|---|---|
| Номинальная мощность, PN | 2.2 кВт | 2.2 кВт | 2.2 кВт |
| Синхронная частота, ns | 3000 об/мин | 1500 об/мин | 1000 об/мин |
| Номинальная частота вращения, nN | ~2850 об/мин | ~1420 об/мин | ~935 об/мин |
| Номинальное напряжение, UN | 380 В (50 Гц), 220/380 В (Δ/Y) | ||
| Номинальный ток, IN | ~4.7 А (при 380В) | ~5.0 А (при 380В) | ~5.4 А (при 380В) |
| КПД, η | ~83.5% (IE1) | ~84.5% (IE1) | ~82.5% (IE1) |
| Коэффициент мощности, cos φ | ~0.89 | ~0.83 | ~0.76 |
| Пусковой ток, Iп/IN | 6.0 — 7.0 | ||
| Пусковой момент, Mп/MN | ~2.2 | ~2.1 | ~2.0 |
| Максимальный момент, Mmax/MN | ~2.4 | ~2.3 | ~2.1 |
| Масса (примерно) | ~25 кг | ~28 кг | ~40 кг |
| Степень защиты (типовая) | IP54 | ||
| Класс изоляции | F (допустимый нагрев 105°C по сопротивлению) | ||
Современные двигатели 2 кВт производятся с учетом стандартов энергоэффективности IEC 60034-30-1. Выделяют классы:
Для двигателя 2 кВт с 2 полюсами значения КПД составляют: IE1 ≥ 83.5%, IE2 ≥ 86.5%, IE3 ≥ 89.5%. Выбор двигателя более высокого класса окупается за счет снижения потерь электроэнергии при длительной эксплуатации.
Для подключения к трехфазной сети 380 В / 50 Гц обмотки статора соединяются «звездой». Если доступна только однофазная сеть 220 В, для двигателей 2 кВт может применяться схема с пусковыми и рабочими конденсаторами, однако это приводит к снижению мощности на валу на 20-30% и требует тщательного подбора емкостей. Пуск двигателей 2 кВт, как правило, прямой (Direct-On-Line, DOL), так как пусковые токи (30-35 А) приемлемы для большинства сетей. Для механизмов с тяжелыми условиями пуска (например, поршневые насосы) могут применяться устройства плавного пуска или частотные преобразователи, которые также позволяют регулировать скорость.
Двигатели 2 кВт У1 находят применение в различных отраслях:
При выборе двигателя необходимо учитывать:
Монтаж осуществляется на жесткой, выверенной по горизонтали фундаментной плите или раме через лапы двигателя. Несоосность валов двигателя и рабочей машины не должна превышать 0.05 мм. Перед первым пуском проверяют:
Эксплуатационное обслуживание включает регулярную очистку от загрязнений, проверку крепежа, контроль вибрации и шума, периодическую замену смазки в подшипниках (через 8-10 тыс. часов работы). Перегрев обмоток выше допустимого по классу изоляции сокращает срок службы двигателя.
Исполнение У1 предназначено для работы на открытом воздухе, а У3 — в закрытых помещениях без искусственного регулирования климатических условий. Конструктивно двигатели У1 часто имеют более стойкие покрытия и уплотнения (например, в клеммной коробке), хотя степень защиты IP может быть одинаковой.
Степень защиты IP54 обеспечивает защиту от брызг воды, падающих с любого направления, но не от струй воды. Прямое воздействие дождя, особенно сильного, может привести к проникновению влаги. Для таких условий рекомендуется исполнение с IP55/IP56 или установка защитного кожуха.
В клеммной коробке двигателя имеется 6 выводов обмоток (U1-U2, V1-V2, W1-W2). Для подключения к сети 380 В выводы U2, V2, W2 соединяются между собой (образуется нейтральная точка «звезды»), а на U1, V1, W1 подаются фазы L1, L2, L3. Для сети 220 В необходимо соединить обмотки «треугольником»: U1 с W2, V1 с U2, W1 с V2, а в точки этих соединений подать три фазы.
Наиболее вероятные причины: слишком высокий пусковой ток для номинала автомата (для DOL пуска автомат должен иметь характеристику «D» или время-токовую характеристику, допускающую 7-10 кратный ток на время пуска), неисправность двигателя (межвитковое замыкание), либо заклинивание механизма.
Точное определение возможно только по паспортной табличке или каталожным данным на конкретную модель. Если данных нет, можно ориентироваться на год изготовления: двигатели, выпущенные до 2010 года, скорее всего, относятся к IE1. Косвенный признак — масса: двигатели IE2/IE3 при той же мощности, как правило, тяжелее за счет большего количества меди и стали.
При соблюдении условий эксплуатации (нагрузка не более номинала, чистая среда, нормальная температура, своевременное ТО) ресурс до первого капитального ремонта составляет 30-40 тысяч часов. Общий срок службы может превышать 15-20 лет.
Не требуется, если не стоит задача регулирования скорости или плавного пуска. Для работы на номинальной скорости достаточно прямого подключения через пускатель. Однако использование ЧП даже на нерегулируемом приводе может быть оправдано для энергосбережения на насосно-вентиляторной нагрузке или для организации группового управления.