Электродвигатели 250 M2: технические характеристики, конструкция и область применения
Обозначение «250 M2» в соответствии с ГОСТ 51689-2000 (и более ранними стандартами) определяет асинхронный электродвигатель с высотой оси вращения 250 мм и длиной сердечника статора второй категории («M2»). Данный типоразмер относится к трехфазным асинхронным двигателям переменного тока с короткозамкнутым ротором (АДКЗ) серии АИР. Высота оси вращения 250 мм соответствует условной номинальной мощности в диапазоне приблизительно от 55 до 90 кВт при синхронной частоте вращения 3000 об/мин. Эти двигатели являются ключевыми элементами промышленных приводов средней мощности.
Расшифровка обозначения и габаритный размер
Типоразмер «250 M2» структурируется следующим образом:
- 250 – высота оси вращения вала над плоскостью установки в миллиметрах (габарит). Это не диаметр корпуса, а строго нормируемый размер от оси вала до опорной поверхности лап.
- M – установочный размер по длине статора (ласточкин хвост). Существуют категории: S (короткая), M (средняя), L (длинная). Категория M является наиболее распространенной и универсальной.
- 2 – длина сердечника статора (число длина). В рамках одной категории «M» может быть несколько вариантов длины (M1, M2, M3 и т.д.), где большая цифра соответствует более длинному сердечнику, большей мощности и моменту при том же габарите.
- Статор: Сердечник набран из изолированных листов электротехнической стали, запрессован в корпус. Обмотка выполняется из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F (до 155°C), но работает при классе нагрева B (до 130°C), что обеспечивает запас по термостойкости.
- Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Сердечник также шихтованный, беличья клетка – литая алюминиевая или реже из медных сплавов. Вал выполнен из стали, калиброван по посадочным местам под подшипники и рабочий механизм.
- Подшипниковые узлы: Используются роликовые или шариковые подшипники качения. Для вала 250 габарита типично применение подшипников серии 6313 (со стороны привода) и 6311 (со стороны противоприводной). Имеются маслоотражательные кольца и канавки для защиты от попадания смазки в полость двигателя.
- Охлаждение: Система охлаждения IC 0141 (закрытое исполнение с самовентиляцией). На валу закреплен вентилятор, закрытый защитным кожухом, который прогоняет воздух по оребренной поверхности корпуса.
- Клеммная коробка: Располагается, как правило, в верхней части корпуса. Может быть поворотной на 180° или 90° для удобства подвода кабеля. Ввод осуществляется через резьбовые отверстия или сальниковые уплотнители.
- IP54: Защита от попадания пыли в количестве, нарушающем работу, и от брызг воды со всех направлений. Стандарт для большинства промышленных цехов.
- IP55: Защита от пыли и струй воды. Предпочтительно для установок на открытом воздухе или в условиях повышенной влажности и загрязнения.
- С фланцем на подшипниковом щите (IM 1083, IM 2081).
- Комбинированный монтаж «лапы + фланец» (IM 1083/IM 2081 в сочетании с лапами).
- Насосное оборудование (центробежные, поршневые насосы).
- Вентиляторы и дымососы большой производительности.
- Компрессоры (поршневые, винтовые).
- Конвейерные линии, элеваторы, нории.
- Дробильное и мельничное оборудование.
- Станки (токарные, фрезерные, прессы).
- Совпадение мощности и частоты вращения с характеристиками приводимого механизма.
- Соответствие способа монтажа и исполнения по защите (IP) условиям окружающей среды.
- Класс энергоэффективности. Современные двигатели соответствуют классам IE3 (Premium Efficiency) или IE4 (Super Premium Efficiency), что регламентировано международными стандартами и техрегламентами Таможенного союза.
- Тип пуска: прямой (до 75 кВт при соответствующих возможностях сети), звезда-треугольник, через частотный преобразователь или устройство плавного пуска.
Таким образом, двигатель 250 M2 отличается от 250 M1 большей длиной и, соответственно, повышенными мощностными характеристиками при одинаковом наружном диаметре статора.
Основные технические параметры и характеристики
Конкретные значения параметров зависят от производителя и модификации, однако для двигателей габарита 250 мм 2-й длины характерны следующие диапазоны.
Таблица 1. Основные параметры электродвигателей 250 M2 в зависимости от числа полюсов
| Синхронная частота, об/мин (число полюсов) | Номинальная мощность, кВт | Номинальный ток, А (~400 В) | Номинальный КПД, η, % | Коэффициент мощности, cos φ | Пусковой ток / Iном | Пусковой момент / Mном | Максимальный момент / Mном |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3000 (2р) | 90 | 165-170 | 92.5-93.5 | 0.89-0.90 | 7.0-7.5 | 1.1-1.3 | 2.3-2.5 |
| 1500 (4р) | 75 | 140-145 | 93.0-94.0 | 0.87-0.89 | 7.0-7.5 | 1.1-1.4 | 2.2-2.4 |
| 1000 (6р) | 55 | 105-110 | 92.0-93.0 | 0.84-0.86 | 6.5-7.0 | 1.2-1.5 | 2.0-2.3 |
| 750 (8р) | 45 | 90-95 | 91.5-92.5 | 0.79-0.82 | 6.0-6.5 | 1.3-1.6 | 1.9-2.2 |
Конструктивные особенности
Двигатели 250 M2 представляют собой цельнолитые алюминиевые или чугунные конструкции (IM 1081 по ГОСТ 2479) с приливами-лапами для монтажа. Конструкция включает:
Климатические исполнения и степени защиты
Стандартное исполнение двигателей 250 M2 – У3 (умеренный климат, категория размещения 3 по ГОСТ 15150). Наиболее распространенные степени защиты по IP:
Также доступны исполнения с повышенной химстойкостью покрытий, для тропического климата (Т2) и для работы в условиях морского тумана.
Режимы работы и способы монтажа
Номинальный режим работы – S1 (продолжительный), при котором двигатель работает под постоянной нагрузкой до достижения установившейся температуры. Возможна работа в других режимах (S2 – кратковременный, S3 – повторно-кратковременный) с соответствующим пересчетом мощности.
Основной способ монтажа – IM 1081 (на лапах с двумя подшипниковыми щитами). Также возможны модификации:
Области применения
Электродвигатели данного габарита применяются для привода оборудования, требующего мощности в диапазоне 45-90 кВт:
Выбор, монтаж и эксплуатация
При выборе двигателя 250 M2 необходимо учитывать:
Монтаж требует точной центровки валов, проверки уровня вибрации и контроля температуры подшипников. Обслуживание включает периодическую чистку, проверку состояния изоляции обмоток (мегомметром), и замену смазки в подшипниках согласно регламенту производителя (обычно через 8-10 тыс. часов работы).
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается двигатель 250 M2 от 250 S2 или 250 L2?
Буква (S, M, L) обозначает установочный размер по длине статора. При одинаковой высоте оси вращения (250 мм) и одинаковом индексе длины (2), двигатели серии S будут иметь меньшую длину корпуса и меньшую мощность, чем M. Двигатели серии L – большую длину и мощность, чем M. Это позволяет оптимизировать установочные размеры под конкретную мощность в рамках одного габарита.
Какой номинальный ток у двигателя 250 M2 на 75 кВт, 1500 об/мин?
Для двигателя 75 кВт, 4 полюса (1500 об/мин), напряжение 400 В, 50 Гц, номинальный ток при номинальной нагрузке составляет приблизительно 140-145 А. Точное значение указано на заводской табличке двигателя и в его каталоговой документации.
Можно ли использовать двигатель 250 M2 с частотным преобразователем (ЧП)?
Да, большинство современных двигателей серии АИР (250 M2) совместимы с работой от ЧП. Однако для длительной работы на низких скоростях (ниже 20-30 Гц) при полной нагрузке может потребоваться независимое охлаждение (двигатель со встроенным вентилятором IC 416). Также при длинных кабелях между ЧП и двигателем рекомендуется использование выходных дросселей или синус-фильтров для защиты изоляции обмотки от перенапряжений.
Как часто нужно проводить замену смазки в подшипниках?
Периодичность замены смазки зависит от типа подшипников, условий эксплуатации (температура, запыленность) и марки смазки. В стандартных условиях для двигателей габарита 250 M2 интервал составляет 8000-10000 часов работы. Необходимо использовать смазку, рекомендованную производителем (чаще всего литиевая NLGI 2 или 3), и заполнять полость подшипника не более чем на 1/2 — 2/3 для шариковых и 2/3 — 3/4 для роликовых подшипников.
Что означает класс изоляции F и класс нагрева B?
Класс изоляции F определяет термостойкость изоляционных материалов обмотки (до 155°C). Класс нагрева B определяет допустимое превышение температуры обмотки над температурой окружающей среды (не более 80°K для класса B) и максимальную температуру горячей точки (130°C). Работа на классе F с системой охлаждения класса B обеспечивает повышенный запас по нагреву и увеличивает срок службы изоляции.
Как правильно подобрать тепловую защиту для двигателя 250 M2?
Защита от перегрузки осуществляется через тепловые реле (в составе пускателей) или электронные расцепители. Уставка защиты должна быть откалибрована на номинальный ток двигателя (указан на шильдике). Для двигателей 250 M2, учитывая их значительную мощность, часто применяются трансформаторы тока в сочетании с реле максимального тока или современные цифровые защитные устройства (микропроцессорные терминалы), обеспечивающие защиту от перегрузки, токов короткого замыкания, асимметрии фаз и заклинивания ротора.
Заключение
Электродвигатели типоразмера 250 M2 представляют собой надежные, стандартизированные и высокоэффективные приводные устройства средней мощности, являющиеся основой для множества промышленных и энергетических установок. Правильный выбор, монтаж и техническое обслуживание в соответствии с руководством по эксплуатации и условиями окружающей среды обеспечивают их длительную и безотказную работу на протяжении всего срока службы, который при соблюдении регламентов может превышать 15-20 лет. При проектировании новых систем рекомендуется отдавать предпочтение двигателям с повышенными классами энергоэффективности (IE3, IE4), что обеспечивает значительную экономию электроэнергии и снижение эксплуатационных затрат.