Электродвигатели 315 M4: технические характеристики, конструкция и сфера применения
Электродвигатель асинхронный трехфазный серии АИР (или аналогичных серий, таких как 5АМ, АД и т.п.) с обозначением 315 M4 представляет собой электрическую машину с высотой оси вращения 315 мм и исполнением по способу монтажа M4. Данное обозначение является ключевым для идентификации габаритов, мощности и конструктивного исполнения двигателя в рамках единой системы обозначений.
Расшифровка условного обозначения
Маркировка «315 M4» структурируется следующим образом:
- 315 – высота оси вращения вала над плоскостью установки в миллиметрах. Для двигателя 315 габарит это соответствует наружному диаметру корпуса (станины) примерно 590-600 мм.
- M4 – буквенно-цифровой индекс монтажного исполнения по ГОСТ 2479 (или IEC 60034-7). Расшифровка:
- M – указывает на наличие фланца (лапы и фланец).
- 4 – определяет расположение фланца: двигатель на лапах с фланцем на станине (со стороны привода).
- Станина: Литая, из чугуна, с оребрением для улучшения теплоотдачи. Имеет монтажные лапы и фланец со стороны D- конца вала.
- Активные части: Сердечник статора набирается из изолированных листов электротехнической стали, в пазы уложена обмотка с изоляцией класса F или H. Ротор – короткозамкнутый, «беличья клетка», часто литой из алюминиевого сплава.
- Вал: Изготовлен из высококачественной стали, имеет повышенную жесткость. На одном конце выполнен конический или цилиндрический посадочный конец для установки полумуфты или другого элемента привода. Со стороны фланца часто предусмотрено отверстие с резьбой для демонтажного винта.
- Подшипниковые щиты: Чугунные. Устанавливаются подшипники качения (обычно роликовые цилиндрические со стороны привода и шариковый радиальный с противоположной стороны) с эффективным лабиринтным уплотнением.
- Коробка выводов: Пространственная, расположена в верхней части станины. Имеет уплотнения для обеспечения степени защиты IP54/IP55. Внутри – клеммная колодка для подключения питающего кабеля. Обмотка, как правило, соединяется «звездой» или «треугольником» в зависимости от напряжения.
- Охлаждение: Самовентилируемое (IC 411). На валу со стороны, противоположной приводу, установлен вентилятор, закрытый защитным кожухом.
- Насосное оборудование: Центробежные, поршневые и шнековые насосы высокого давления в водоснабжении, ирригации, нефтегазовой и химической промышленности.
- Вентиляторное оборудование: Главного проветривания в шахтах, дымососы и дутьевые вентиляторы котельных, мощные промышленные вентиляторы.
- Компрессорное оборудование: Поршневые и винтовые компрессоры стационарных установок.
- Конвейерные линии: Привод ленточных, скребковых и пластинчатых конвейеров большой протяженности и производительности в горнодобывающей и транспортной отраслях.
- Дробильное и мельничное оборудование: Щековые, конусные дробилки, шаровые и стержневые мельницы.
- Смесители и мешалки: Для тяжелых сред в химической и пищевой промышленности.
- Совпадение номинальной мощности с мощностью на валу механизма с учетом запаса 10-15%.
- Соответствие номинального напряжения и частоты сети.
- Совместимость посадочных размеров вала и фланца с приводимым агрегатом.
- Условия окружающей среды (температура, запыленность, агрессивные пары) для правильного выбора степени защиты и климатического исполнения.
Таким образом, двигатель 315 M4 монтируется на фундаментную раму с помощью лап, а со стороны выходного вала имеет фланец для соединения с ответным узлом механизма, что обеспечивает жесткую соосность.
Основные технические параметры и характеристики
Двигатели габарита 315 выпускаются на различные номинальные мощности, которые стандартизированы. Конкретные значения зависят от числа полюсов (синхронной частоты вращения).
| Синхронная частота вращения, об/мин (число полюсов) | Номинальная мощность, кВт (диапазон для габарита 315) | Номинальный КПД, η, % (примерное значение) | Коэффициент мощности, cos φ (примерное значение) | Пусковой ток, Iп/Iн (кратность) | Пусковой момент, Мп/Мн (кратность) | Максимальный момент, Мmax/Мн (кратность) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 3000 (2р) | 132 — 160 | 94.0 — 94.5 | 0.89 — 0.90 | 6.5 — 7.2 | 1.1 — 1.3 | 2.2 — 2.5 |
| 1500 (4р) | 132 — 160 | 94.5 — 95.0 | 0.88 — 0.89 | 6.5 — 7.0 | 1.1 — 1.3 | 2.2 — 2.4 |
| 1000 (6р) | 90 — 110 | 93.5 — 94.0 | 0.86 — 0.87 | 6.0 — 6.5 | 1.0 — 1.2 | 2.0 — 2.2 |
| 750 (8р) | 75 — 90 | 93.0 — 93.5 | 0.80 — 0.82 | 5.5 — 6.0 | 1.0 — 1.1 | 1.8 — 2.0 |
Напряжение питания: Стандартно 380/660 В или 660/1140 В при частоте 50 Гц. Возможны исполнения на другие напряжения по согласованию.
Степень защиты: Наиболее распространены IP54 (защита от пыли и брызг воды) и IP55 (защита от струй воды).
Климатическое исполнение: У3 (для умеренного климата), У2, У1, а также ХЛ1 (холодный климат) и Т2 (тропический) по ГОСТ 15150.
Класс нагревостойкости изоляции: Не ниже F (до 155°C), что позволяет работать с повышенными тепловыми нагрузками.
Режим работы: S1 (продолжительный) – основной, но возможны и другие (S2, S3 и т.д.).
Конструктивные особенности
Двигатель 315 M4 имеет классическую конструкцию асинхронной машины с короткозамкнутым ротором, адаптированную под комбинированное крепление.
Сфера применения и типовые приводы
Двигатели данного габарита и мощности относятся к категории энергоемкого оборудования и применяются в различных отраслях промышленности для привода механизмов, требующих высокой надежности и производительности.
Выбор, монтаж и эксплуатация
При выборе двигателя 315 M4 необходимо учитывать:
Монтаж: Установка производится на жесткое, выверенное по уровню основание. Крепление лап – анкерными болтами. Особое внимание уделяется соосности вала двигателя и рабочего механизма при соединении через фланец. Несоосность приводит к вибрациям, перегреву подшипников и выходу из строя.
Пуск и защита: Из-за высоких пусковых токов (до 7Iн) прямой пуск от сети (DOL) допустим только при достаточной мощности питающего трансформатора. Часто применяются устройства плавного пуска (УПП) или частотные преобразователи (ЧП), которые также позволяют регулировать скорость. Обязательна установка защитной аппаратуры: автоматических выключателей с комбинированным расцепителем или предохранителей в сочетании с тепловыми реле (или использование цифровых защитных реле), обеспечивающих защиту от короткого замыкания, перегрузки и обрыва фазы.
Техническое обслуживание: Включает регулярный контроль вибрации, температуры подшипников и корпуса, состояния изоляции обмоток (мегомметром), очистку наружных поверхностей от загрязнений, замену смазки в подшипниках по регламенту.
Сравнение с другими монтажными исполнениями
| Исполнение | Описание | Ключевое отличие от M4 |
|---|---|---|
| 1081 (IM B3) | Только на лапах | Отсутствие фланца. Более простая конструкция, используется при ременной передаче или через муфту. |
| 2081 (IM B35) | На лапах с фланцем со стороны D-конца | Фланец расположен на подшипниковом щите, а не на станине. Конструктивно отличается способом крепления фланца. |
| 3681 (IM V1) | Фланцевое крепление (без лап) | Крепление осуществляется только через фланец, двигатель «подвешивается» на ответную часть агрегата. Нет лап для установки на раму. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается исполнение M4 от M1?
Исполнение M1 – это двигатель только на лапах (аналогично IM B3). Основное отличие M4 – наличие дополнительного фланца на станине для комбинированного крепления. M1 не имеет этого фланца.
Какой кабель необходим для подключения двигателя 315 M4 мощностью 160 кВт?
Для двигателя 160 кВт, 380 В, cos φ=0.9 номинальный ток составит примерно 270 А. Необходимо выбрать кабель с медными жилами сечением не менее 150 мм² (например, ВВГнг или АВВГ), рассчитанный на длительно допустимый ток в условиях прокладки. Точный расчет должен учитывать способ прокладки, температуру окружающей среды и длину линии. На практике часто используются параллельные жилы меньшего сечения (2х95 мм²) или шины.
Можно ли использовать этот двигатель с частотным преобразователем?
Да, двигатели серии АИР общепромышленного исполнения могут работать с ЧП. Однако для длительной работы на низких скоростях может потребоваться независимое охлаждение (внешний вентилятор). При заказе можно указать исполнение «для работы от преобразователя частоты», которое часто включает усиленную изоляцию обмоток и подшипники с защитой от токов утечки.
Как часто нужно менять смазку в подшипниках?
Периодичность замены смазки указывается в паспорте и зависит от типа подшипников, смазочного материала и режима работы. В среднем, для двигателей габарита 315 при работе в нормальных условиях смазку меняют каждые 4000-5000 часов работы. Используется консистентная смазка для подшипников качения (например, Литол-24 или импортные аналоги). Важно не превышать рекомендуемый объем заполнения полости подшипникового узла (обычно 1/2 — 2/3).
Что означает климатическое исполнение У3 в маркировке?
Исполнение У3 по ГОСТ 15150 означает, что двигатель предназначен для эксплуатации в макроклиматическом районе с умеренным климатом, на открытом воздухе (категория размещения 3), где воздействуют солнечная радиация, атмосферные осадки, ветер. Температура окружающего воздуха от -45°С до +40°С. Это одно из самых распространенных исполнений.
Как правильно центровать двигатель M4 с насосом?
Центровка выполняется по полумуфтам, установленным на валах двигателя и насоса, после жесткого закрепления обоих агрегатов на общей раме/фундаменте. Используются индикаторные скобы или лазерный центровочный прибор. Проверяются и регулируются радиальное и угловое смещения, а также осевой зазор. Допустимые значения несоосности указываются в руководствах по монтажу насосного агрегата и обычно не превышают 0.05 мм.