Электродвигатели 2,2 кВт У2

Электродвигатели 2,2 кВт серии У2: конструкция, параметры и область применения

Электродвигатели серии У2 мощностью 2,2 кВт представляют собой асинхронные машины с короткозамкнутым ротором, трехфазного переменного тока, разработанные в соответствии с ГОСТ 2479-79. Данные двигатели являются дальнейшим развитием массовой серии АИР и предназначены для общепромышленного применения. Их ключевыми особенностями являются унификация основных установочных и присоединительных размеров с международными стандартами (IEC), повышенная надежность и улучшенные эксплуатационные характеристики по сравнению с предшественниками серии А. Мощность 2,2 кВт является одной из наиболее востребованных в промышленности, что делает двигатели данного типоразмера широко распространенными.

Конструктивные особенности и исполнение

Электродвигатели У2 2,2 кВт имеют закрытое обдуваемое исполнение (IP54). Конструкция включает в себя следующие основные узлы:

• Статор: Сердечник статора набран из изолированных листов электротехнической стали, запрессован в чугунный или алюминиевый корпус. Обмотка статора выполнена из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F, что позволяет двигателю работать при температуре окружающей среды до +40°C.
• Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Сердечник ротора также шихтованный, с алюминиевой или медной заливкой пазов. Конструкция ротора динамически сбалансирована для снижения вибрации.
• Подшипниковые щиты и узлы: Двигатель оснащен двумя подшипниками качения (обычно шариковыми). Для вала 100 мм и выше часто используются подшипники с одной стороны роликовые. Имеются масленки для периодической пополнения смазки (тип смазки — Литол-24).
• Корпус и охлаждение: Чугунный корпус с наружным оребрением. Вентилятор закрыт защитным кожухом, обеспечивающим безопасность и направление потока охлаждающего воздуха.
• Клеммная коробка: Расположена в верхней части корпуса, может быть повернута на 90°, 180° или 270° для удобства подвода кабелей. Ввод кабеля может быть выполнен с любой из четырех сторон коробки.

Основные технические характеристики и параметры

Технические параметры электродвигателя 2,2 кВт серии У2 варьируются в зависимости от синхронной частоты вращения (количества полюсов).

Параметр	У2-112М2 (3000 об/мин)	У2-112М4 (1500 об/мин)	У2-132S6 (1000 об/мин)	У2-132М8 (750 об/мин)
Мощность на валу, кВт	2,2	2,2	2,2	2,2
Синхронная частота вращения, об/мин	3000	1500	1000	750
Номинальная частота вращения, об/мин	~2850	~1430	~950	~710
КПД, η, %	83,5	85,5	84,0	81,0
Коэффициент мощности, cos φ	0,89	0,86	0,77	0,70
Номинальный ток при 380В, Iн, А	4,7	4,9	5,5	6,1
Пусковой ток, Iп/Iн	7,0	7,0	6,5	5,5
Пусковой момент, Мп/Мн	2,2	2,2	2,0	2,0
Максимальный момент, Мmax/Мн	2,4	2,4	2,1	2,0
Масса, кг	~35	~38	~55	~65
Уровень шума, дБА	~75	~70	~68	~65

Климатические исполнения и степень защиты

Электродвигатели У2 2,2 кВт изготавливаются для умеренного (У), холодного (ХЛ) и тропического (Т) климата. Основная степень защиты по ГОСТ 17494-87 — IP54. Расшифровка:

• 5 — Защита от проникновения пыли (полная, допускается незначительное проникновение, не нарушающее работу).
• 4 — Защита от брызг воды, падающих с любого направления.

По способу монтажа наиболее распространены исполнения:

• IM 1081 — на лапах, с одним цилиндрическим концом вала.
• IM 2081 — на лапах, с двумя цилиндрическими концами вала (для приводов, требующих выхода вала с двух сторон).

Область применения и выбор двигателя

Двигатели мощностью 2,2 кВт серии У2 применяются в качестве привода для широкого спектра промышленного оборудования:

• Насосы центробежные и поршневые.
• Вентиляторы и дымососы общепромышленного назначения.
• Компрессоры малой производительности.
• Станки (токарные, фрезерные, сверлильные).
• Конвейеры и транспортеры легкого и среднего типа.
• Подъемно-транспортные механизмы (лебедки, тали).
• Смесительное и дробильное оборудование.

Критерии выбора конкретного исполнения:

• По частоте вращения: Для насосов, вентиляторов и станков часто выбирают 1500 или 3000 об/мин. Для конвейеров и смесителей, где требуется больший момент при меньшей скорости, предпочтительны 1000 или 750 об/мин.
• По пусковым характеристикам: Для механизмов с тяжелым пуском (компрессоры, дробилки) важны высокие значения пускового и максимального момента (предпочтительны 2- и 4-полюсные исполнения).
• По условиям окружающей среды: В пыльных и влажных цехах обязательно исполнение IP54. Для помещений с агрессивными средами требуются двигатели с дополнительной защитой (химически стойкие покрытия, исполнение IP55/IP65).

Схемы подключения и управление

Трехфазные двигатели У2 2,2 кВт рассчитаны на напряжение 380В при частоте 50 Гц. Основные схемы подключения обмоток статора:

• «Звезда» (Y): Применяется для двигателей, рассчитанных на подключение к сети 380В в номинальном режиме. Пусковой ток меньше, чем при «треугольнике», но и пусковой момент снижен.
• «Треугольник» (Δ): Обычно используется для двигателей, рассчитанных на 220/380В, при подключении к сети 220В через преобразователь частоты. При подключении к 380В в схеме «треугольник» двигатель сгорит.

Для управления и защиты применяются магнитные пускатели (контакторы) с тепловыми реле, настроенными на номинальный ток конкретного двигателя. Для двигателя 2,2 кВт (Iн ~4,9А для 1500 об/мин) выбирают пускатель на номинальный ток не менее 10А, с тепловым релом с регулируемым диапазоном, включающим значение 4,9А. Для снижения пусковых токов при частых пусках или слабых сетях могут применяться устройства плавного пуска (УПП) или частотные преобразователи (ЧП), которые также позволяют регулировать скорость в широком диапазоне.

Техническое обслуживание и ремонт

Плановое техническое обслуживание (ТО) электродвигателей У2 2,2 кВт включает:

• Ежедневный внешний осмотр: Проверка на наличие посторонних шумов, вибрации, перегрева корпуса.
• Периодическое ТО (раз в 3-6 месяцев):
  • Контроль и пополнение смазки в подшипниках (через масленки). Пересмазка производится каждые 10 000 часов работы.
  • Проверка состояния клеммных соединений в коробке.
  • Очистка наружной поверхности и вентиляционных решеток от пыли и грязи.
  • Измерение сопротивления изоляции обмоток мегомметром (не менее 1 МОм при 20°C).
• Капитальный ремонт (при износе): Замена подшипников, перемотка статора, динамическая балансировка ротора.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается двигатель У2 от современного АИР?

Двигатели серии У2 являются непосредственным предшественником серии АИР. Основные отличия АИР: более точное соответствие стандартам IEC, использование алюминиевых сплавов в корпусах малых мощностей, незначительное улучшение энергоэффективности (на доли процента). Для двигателя 2,2 кВт габаритные и установочные размеры серий У2 и АИР идентичны, что позволяет взаимозаменять их без переделок.

Можно ли подключить двигатель У2 380В к сети 220В?

Непосредственно — нет. Для работы от однофазной сети 220В требуется использование пусковых и рабочих конденсаторов, что приводит к значительной потере мощности (до 30%) и перегреву двигателя. Такое подключение допустимо только для кратковременного или аварийного режима работы. Оптимальное решение — использование частотного преобразователя с однофазным входом 220В и трехфазным выходом 380В.

Как определить, что двигатель перегружен?

Основные признаки: повышенный нагрев корпуса сверх допустимого (температура выше 90°C на корпусе), характерный гул, снижение скорости вращения под нагрузкой, срабатывание теплового реле защиты. Необходимо измерить фактический ток потребления клещами и сравнить его с номинальным значением на шильдике.

Каков средний срок службы двигателя У2 2,2 кВт?

При соблюдении условий эксплуатации (номинальная нагрузка, чистая окружающая среда, регулярное ТО) ресурс двигателей серии У2 составляет 10-15 лет до капитального ремонта. Наработка на отказ может превышать 30 000 часов.

Что означает маркировка, например, У2-112М4?

• У2 — серия двигателя, унифицированная.
• 112 — высота оси вращения вала от лап в мм (112 мм).
• М — установочный размер по длине станины (средняя длина при одинаковой высоте). Бывают S (короткая), M (средняя), L (длинная).
• 4 — количество полюсов (4 полюса = синхронная частота 1500 об/мин).

Как правильно выбрать сечение кабеля для подключения?

Для двигателя 2,2 кВт с номинальным током ~4,9А (для 1500 об/мин) минимальное сечение медного кабеля при открытой прокладке составляет 1,5 мм² (допустимый ток ~19А). Однако, согласно ПУЭ и для обеспечения механической прочности, на практике чаще применяют кабель сечением 2,5 мм². Длина линии, способ прокладки и группировка с другими кабелями требуют корректировки сечения. Защитный аппарат (автоматический выключатель) выбирается с характеристикой «C» или «D» и номиналом 10А.

Заключение

Электродвигатели серии У2 мощностью 2,2 кВт остаются надежным и проверенным решением для множества промышленных приводов. Их конструкция, отработанная десятилетиями, обеспечивает высокую ремонтопригодность и долговечность. При выборе необходимо учитывать требуемую частоту вращения, режим работы и условия окружающей среды. Понимание технических характеристик, правил монтажа и обслуживания позволяет эксплуатировать данные электродвигатели с максимальной эффективностью и минимальными рисками отказов, что является ключевым требованием в профессиональной энергетической и промышленной сфере.