Электродвигатели 380 В IM2081
Электродвигатели 380 В IM2081: технические характеристики, конструкция и применение
Электродвигатели асинхронные трехфазные с напряжением питания 380 В и монтажным исполнением IM2081 представляют собой специализированную категорию электрических машин, предназначенных для привода механизмов, требующих фланцевого крепления и комбинированной системы охлаждения. Исполнение IM2081, согласно международному стандарту IEC 60034-5 и ГОСТ 2479, расшифровывается как двигатель с двумя выступающими концами вала (IM2) и фланцевым креплением (лапа + фланец) типа 1081 (B14). Это означает, что двигатель имеет лапы для монтажа на горизонтальной поверхности и дополнительный фланец на корпусе со стороны противоположной выходу вала (D-конец), что обеспечивает повышенную жесткость и точность центровки при соединении с редуктором, насосом или другим агрегатом.
Расшифровка обозначения и конструктивные особенности
Полное обозначение двигателя, например, АИР180M4 IM2081, включает серию, габарит, установочный размер, число полюсов и монтажное исполнение. Ключевым элементом является код IM2081:
- Цифра «2» (IM2): обозначает исполнение с двумя выступающими концами вала. Основной конец вала (N-конец) используется для передачи крутящего момента на рабочую машину. Второй, вспомогательный конец вала (D-конец), расположенный со стороны фланца, может использоваться для установки датчика (тахогенератора, энкодера), ручного проворачивания механизма или аварийного дублирующего привода.
- Буква «В» и цифры «1081»: определяют тип фланца. Фланец типа B14 (1081) представляет собой круглый фланец с направляющей буртиком и крепежными отверстиями, расположенными на торце корпуса. Это обеспечивает точную соосность и восприятие радиальных нагрузок. Лапчатая часть корпуса позволяет традиционно закрепить двигатель на фундаменте или раме.
- Насосное оборудование: консольные (типа К) и секционные насосы, где фланец двигателя стыкуется с фланцем насосной части.
- Редукторы и редукторные мотор-барабаны: для прямого фланцевого соединения с цилиндрическим или червячным редуктором.
- Вентиляторы и дымососы специального исполнения, где требуется установка датчика контроля скорости на D-конец вала.
- Судовые механизмы: в качестве привода насосов, вентиляторов и компрессоров, где фланцевое крепление повышает устойчивость к вибрациям.
- Станки и технологическое оборудование: для привода шпинделей, где второй конец вала может использоваться для систем ЧПУ.
- Крепление лапами: осуществляется на подготовленную, выверенную по уровню фундаментную раму через отверстия в лапах. Под лапы устанавливаются регулировочные подкладки для последующей точной центровки.
- Фланцевое соединение: фланец двигателя стыкуется с ответным фланцем приводимого механизма. Направляющий буртик (посадочный поясок) обеспечивает предварительную центровку. Окончательная точная центровка по полумуфте на основном конце вала (N-конец) обязательна. Несоблюдение соосности приводит к повышенной вибрации, износу подшипников и выходу из строя.
- Подшипниковые узлы: на основном конце вала обычно устанавливается подшипник качения большего типоразмера (шариковый или роликовый), воспринимающий радиальную нагрузку. Со стороны фланца (D-конец) – подшипник, фиксирующий ротор в осевом направлении. Требуется регулярный контроль состояния смазки (пластичная или жидкая, в зависимости от конструкции) и её замена в соответствии с регламентом.
- Второй конец вала (D-конец): если не используется, должен быть закрыт защитным колпачком. При монтаже датчика необходимо обеспечить его защиту от механических повреждений и попадания масла.
- Номинальная мощность и режим работы (S1 – продолжительный, S3 – периодический и т.д.).
- Синхронная частота вращения (2, 4, 6 полюсов).
- Габаритные и присоединительные размеры (высота оси вращения, длина от лап до фланца, диаметр и длина концов валов, размеры фланца B14, диаметр и количество отверстий в лапах).
- Климатическое исполнение и категория размещения (например, У3, УХЛ2 для умеренного и холодного климата).
- Степень защиты IP (обычно IP54 или IP55 для защиты от пыли и водяных струй).
- Уровень шума и вибрации (классы по ГОСТ или IEC).
Система охлаждения и классы изоляции
Двигатели IM2081, как правило, выпускаются с системой охлаждения IC 411 (ранее обозначалась как IC0141) согласно IEC 60034-6. Это означает наружное самовентилируемое охлаждение с внешним вентилятором на валу двигателя, закрытым защитным кожухом. Вентилятор обдувает наружную оребренную поверхность корпуса (ребра станины). Такая система проста, надежна и не требует подвода внешнего воздуха, но имеет ограниченную эффективность в режимах частых пусков и работы на низких скоростях.
Класс нагревостойкости изоляции обмоток статора чаще всего соответствует классу F (до 155 °C). Однако рабочая температура изоляции при номинальной мощности ограничивается классом B (до 130 °C) для обеспечения повышенного запаса по термостойкости и увеличения срока службы. Используются современные изоляционные материалы на основе слюдосодержащих лент и пропиточных лаков с высокими диэлектрическими и механическими свойствами.
Основные технические параметры и характеристики
Технические характеристики двигателей 380 В IM2081 варьируются в зависимости от габарита (высоты оси вращения) и длины сердечника (установочного размера). Ниже приведены усредненные данные для серийных общепромышленных двигателей.
| Габарит (высота оси вращения), мм | Мощность, кВт | Синхронная частота вращения, об/мин | КПД, η, % | Коэффициент мощности, cos φ | Пусковой ток, Iп/Iн | Масса, кг (прибл.) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 112 | 4.0 — 5.5 | 3000 / 1500 | 85.5 — 87.5 | 0.86 — 0.88 | 6.5 — 7.5 | 45 — 55 |
| 132 | 7.5 — 11.0 | 3000 / 1500 | 88.0 — 89.5 | 0.87 — 0.88 | 7.0 — 7.8 | 65 — 85 |
| 160 | 15.0 — 22.0 | 3000 / 1500 / 1000 | 90.0 — 91.5 | 0.86 — 0.89 | 7.2 — 8.0 | 120 — 160 |
| 180 | 30.0 — 37.0 | 3000 / 1500 / 1000 | 91.5 — 92.5 | 0.86 — 0.89 | 7.5 — 8.2 | 200 — 250 |
| 200 | 45.0 — 55.0 | 1500 / 1000 | 92.5 — 93.5 | 0.87 — 0.89 | 7.0 — 7.5 | 320 — 400 |
Напряжение 380 В соответствует схеме соединения обмоток «звезда» (Y). Для работы в сети 660 В обмотки должны быть пересоединены в «треугольник» (Δ), что обычно указывается на шильдике (напр., Δ/Y, 660/380 В). Пусковой момент для двигателей общего назначения обычно находится в пределах 1.8 – 2.2 от номинального, максимальный момент – 2.2 – 2.8.
Области применения и типовые приводы
Конструкция IM2081 предопределяет применение этих двигателей в агрегатах, где критически важна точная и жесткая соосность валов, а также возможна необходимость использования второго конца вала. Типовые области применения:
Особенности монтажа, центровки и обслуживания
Монтаж двигателя IM2081 требует внимания к двум узлам крепления: лапам и фланцу.
Выбор и замена двигателя IM2081
При выборе или замене двигателя необходимо учитывать следующие параметры:
Замена двигателя должна производиться на агрегат с идентичными присоединительными размерами и не меньшими энергетическими показателями. Особое внимание – соответствие фланца и диаметров валов.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем исполнение IM2081 принципиально отличается от IM1081?
Исполнение IM1081 имеет только один выступающий конец вала (со стороны, противоположной фланцу). IM2081 имеет два выступающих конца вала: основной (со стороны лап) и вспомогательный (со стороны фланца). Это ключевое конструктивное различие, определяющее возможность установки дополнительного оборудования на D-конец.
Можно ли использовать второй конец вала (D-конец) для передачи крутящего момента?
Нет, как правило, D-конец вала не рассчитан на передачу значительного крутящего момента и предназначен в первую очередь для монтажа датчиков или ручного проворачивания. Конструкция подшипникового узла и длина конуса вала со стороны фланца не предназначены для восприятия рабочих нагрузок. Передача мощности должна осуществляться только через основной N-конец вала.
Какие существуют аналоги импортных двигателей с фланцем B14?
Исполнение IM2081 (B14) является стандартизированным по IEC. Прямыми аналогами будут двигатели европейских производителей (Siemens, ABB, WEG) с обозначением фланца B14 (или B5 в комбинации с лапами) и двумя концами вала. При замене необходимо сверять не только размер фланца, но и диаметр его буртика, расположение и размер крепежных отверстий.
Как правильно центровать двигатель IM2081 с насосом?
Центровка выполняется по полумуфтам, установленным на основном конце вала двигателя (N-конец) и валу насоса. Фланцевое соединение (B14) обеспечивает только предварительную грубую центровку. Окончательная точная центровка (до допустимых значений радиального и углового смещения, указанных в паспортах агрегатов) выполняется с помощью щупов и индикаторных скоб путем перемещения корпуса двигателя на регулировочных подкладках под лапами. Затяжка крепежных болтов фланца производится после окончательной центровки.
Каков типовой межремонтный интервал для таких двигателей?
При работе в номинальном режиме и надлежащих условиях эксплуатации (чистота, температура, вибрация) текущее обслуживание (контроль смазки, очистка) проводится ежемесячно. Замена пластичной смазки в подшипниковых узлах – каждые 4000-10000 часов работы в зависимости от типа подшипникового узла и смазки. Капитальный ремонт с перемоткой статора, как правило, требуется после 40000-60000 часов работы или при снижении сопротивления изоляции ниже допустимых норм.
Заключение
Электродвигатели 380 В в исполнении IM2081 представляют собой надежное и конструктивно адаптированное решение для фланцевого соединения с рабочими механизмами. Их ключевые преимущества – жесткость крепления, точность центровки и наличие второго конца вала для вспомогательных функций. Успешная эксплуатация напрямую зависит от правильного выбора по параметрам, точного монтажа и центровки, а также соблюдения регламентов технического обслуживания, в первую очередь подшипниковых узлов. Понимание особенностей конструкции IM2081 позволяет эффективно интегрировать эти двигатели в состав ответственных агрегатов, минимизируя риски механических отказов и простоев оборудования.