Электродвигатели 4 кВт У3

Добавлено 30.10.2025

Электродвигатели 4 кВт У3: технические характеристики, конструкция и область применения

Электродвигатели асинхронные трехфазные мощностью 4 кВт с климатическим исполнением У3 представляют собой серийно производимые машины, широко используемые в промышленном приводе. Мощность 4 кВт (примерно 5.5 л.с.) является одной из наиболее востребованных в различных отраслях, что обусловлено оптимальным соотношением крутящего момента, габаритов, стоимости и потребляемой энергии. Исполнение У3 регламентирует эксплуатацию двигателя в умеренном макроклиматическом районе на суше, в условиях, исключающих прямое воздействие солнечной радиации, дождя и снега (категория размещения 1 по ГОСТ 15150).

Расшифровка обозначения и нормативная база

Типовое обозначение двигателя: АИР132S6У3. Расшифровка:

АИР — серия асинхронных двигателей (Асинхронный, Исполнение Р, единой серии).
132 — высота оси вращения вала от основания в миллиметрах (132 мм).
S — установочный размер по длине станины (S — средняя длина, возможны варианты L, M).
6 — количество полюсов (частота вращения при 50 Гц около 1000 об/мин, синхронная — 1000 об/мин).
У3 — климатическое исполнение (У — умеренный климат, 3 — категория размещения: в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без терморегулирования).

Основные стандарты, регулирующие производство и параметры данных двигателей: ГОСТ Р 51689-2000 (стандарт на асинхронные двигатели), ГОСТ 2479-79 (исполнения по способу монтажа), ГОСТ 15150-69 (климатические исполнения).

Конструктивные особенности двигателей 4 кВт У3

Двигатели мощностью 4 кВт в исполнении У3 имеют закрытое обдуваемое исполнение (IP54 или IP55). Конструкция включает:

Статор — собран из листов электротехнической стали, имеет трехфазную обмотку, уложенную в пазы. Клеммная коробка располагается сверху, в большинстве моделей допускает изменение схемы соединения обмоток («звезда»/»треугольник»).
Ротор — короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Изготавливается литьем из алюминиевого сплава.
Корпус и подшипниковые щиты — изготавливаются из чугуна, что обеспечивает высокую механическую прочность и эффективный отвод тепла. В исполнении У3 лакокрасочное покрытие предназначено для работы в условиях умеренного климата без агрессивных сред.
Система охлаждения — внешний вентилятор, закрытый защитным кожухом, обеспечивает принудительный обдув корпуса. Это позволяет поддерживать допустимый температурный режим изоляции обмоток.
Подшипниковые узлы — как правило, используются шарикоподшипники качения (например, №180306 для вала со стороны привода). Смазка — консистентная, закладывается на весь срок службы, но подлежит периодическому обслуживанию.

Основные технические характеристики и параметры

Для двигателей 4 кВт с разным числом полюсов ключевые параметры существенно различаются. Ниже приведены усредненные данные для серии АИР.

**Сводная таблица параметров электродвигателей 4 кВт У3 (напряжение 380В, 50 Гц)**
Параметр	АИР132S2 (3000 об/мин)	АИР132M4 (1500 об/мин)	АИР132S6 (1000 об/мин)	АИР132S8 (750 об/мин)
Синхронная частота вращения, об/мин	3000	1500	1000	750
Номинальная частота вращения, об/мин (примерно)	2850-2900	1430-1460	930-960	700-730
Номинальный ток, А (при 380В)	7.9-8.2	8.4-8.8	9.2-9.5	10.0-10.5
Коэффициент полезного действия (КПД), %	87.5	88.0	86.0	82.0
Коэффициент мощности, cos φ	0.90	0.84	0.78	0.73
Пусковой ток / Номинальный ток (Iп/Iн)	7.0	7.5	6.5	5.5
Пусковой момент / Номинальный момент (Мп/Мн)	2.2	2.2	2.0	1.8
Максимальный момент / Номинальный момент (Мmax/Мн)	2.4	2.5	2.2	2.0
Масса, кг (примерно)	45-48	52-55	58-62	65-70
Степень защиты (типовая)	IP54 (IP55 по заказу)
Класс нагревостойкости изоляции	F (допустимый нагрев 155°C, эксплуатация обычно по классу B — 130°C)

Способы монтажа и присоединительные размеры

Наиболее распространенное исполнение по способу монтажа для двигателей 4 кВт — IM1081 (лапы с одним цилиндрическим концом вала) или IM2081 (лапы с фланцем на подшипниковом щите). Основные размеры для габарита 132 по оси высоты (по ГОСТ 2479):

Высота оси вращения (h): 132 мм.
Установочные размеры по лапам (l x b): для длины S — 280 x 140 мм, для длины M/L — 356 x 140 мм.
Диаметр вала (d): 38 мм (для 2,4,6 полюсов) или 42 мм (для 8 полюсов).
Длина вала (l): 80 мм (стандартно).
Размер фланца (при исполнении IM2081): 215 мм (наружный диаметр) с крепежными отверстиями под болты М12.

Области применения и выбор двигателя

Двигатели 4 кВт У3 применяются в качестве привода для оборудования, работающего в закрытых отапливаемых или неотапливаемых производственных помещениях:

Насосное оборудование: центробежные, вихревые, поршневые насосы систем водоснабжения, отопления, пожаротушения.
Вентиляционное оборудование: радиальные и осевые вентиляторы средней производительности.
Компрессорная техника: поршневые и винтовые компрессоры малой мощности.
Конвейеры и транспортеры: ленточные, цепные, скребковые транспортеры.
Станки: металлорежущие (токарные, фрезерные), деревообрабатывающие, сверлильные.
Прочее оборудование: смесители, дробилки, дозаторы, лебедки.

Критерии выбора:

Частота вращения: Выбирается исходя из требуемой скорости ведомого механизма. Двигатели на 1500 об/мин (4 полюса) являются наиболее универсальными.
Режим работы (S1-S10): Для большинства применений подходит продолжительный режим S1. Для частых пусков/остановок или переменной нагрузки необходим расчет по эквивалентной мощности.
Способ монтажа: Определяется конструкцией агрегата (лапы, лапы-фланец, фланец).
Пусковые характеристики: Для механизмов с тяжелым пуском (компрессоры, дробилки) критичен высокий пусковой момент (предпочтительны 2-4 полюсные двигатели).
Класс энергоэффективности: Современные двигатели выпускаются с классами IE2 (стандартный), IE3 (повышенный), что напрямую влияет на эксплуатационные расходы.

Схемы подключения и пуск

Трехфазные двигатели 4 кВт на напряжение 380/660В имеют шесть выводов обмотки статора, что позволяет реализовать две схемы соединения:

Схема «Звезда» (Y): Применяется для номинального напряжения 660В. В данной схеме фазное напряжение на обмотке составляет 380В. Пусковые токи меньше.
Схема «Треугольник» (Δ): Применяется для номинального напряжения 380В. Фазное напряжение на обмотке также 380В, но включение позволяет развить полную мощность. Пусковой момент максимален.

Для двигателей 4 кВт с питанием от сети 380В/50Гц стандартной является схема «треугольник». Пуск может осуществляться:

Прямой пуск: Непосредственное подключение к сети через автоматический выключатель или контактор. Допустим при достаточной мощности сети, так как пусковой ток достигает 55-70А.
Пуск «звезда-треугольник»: Применяется для снижения пусковых токов в 3 раза. Актуален для сетей с ограниченной мощностью. Двигатель запускается на «звезде», а после разгона переключается на «треугольник».
С помощью частотного преобразователя (ЧП): Наиболее современный способ, обеспечивающий плавный пуск, регулирование скорости и защиту.

Эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт

Эксплуатация двигателей У3 в условиях, выходящих за рамки умеренного климата (под дождем, на открытом солнце, в агрессивных средах), сокращает ресурс. Основные мероприятия ТО:

Ежедневный контроль: Визуальный осмотр, проверка температуры корпуса (на ощупь или пирометром), уровня вибрации и шума.
Ежеквартальное ТО: Контроль затяжки крепежных и присоединительных болтов, проверка состояния клеммной коробки.
Ежегодное ТО: Измерение сопротивления изоляции обмоток мегомметром (не менее 1 МОм для напряжения до 500В). Очистка от пыли и грязи, препятствующей охлаждению. При необходимости — замена или добавление смазки в подшипники (тип смазки указан на табличке).

Типовые неисправности: износ подшипников (повышенный шум, биение вала), нарушение изоляции обмоток (замыкание на корпус, межвитковое замыкание), обрыв фазы. Ремонт включает перемотку статора, замену подшипников, динамическую балансировку ротора.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается исполнение У3 от У2 или У1?

Цифра после буквы «У» обозначает категорию размещения. У1 — для работы на открытом воздухе, У2 — под навесом, У3 — в закрытых неотапливаемых помещениях с естественной вентиляцией. Основные отличия — в стойкости лакокрасочного покрытия и, в меньшей степени, в материалах изоляции к циклам «холод-тепло». Для отапливаемых помещений подходит У3.

Можно ли использовать двигатель У3 на улице под навесом?

Не рекомендуется. Исполнение У3 не предусматривает защиты от конденсации влаги при перепадах температур и от косого дождя, который может попасть под навес. Для таких условий требуется исполнение У2 (категория размещения 2) или, как минимум, дополнительный защитный кожух.

Какой пусковой автомат выбрать для двигателя 4 кВт 380В?

Номинальный ток двигателя ~9А (для 1500 об/мин). Пусковой ток может достигать 63А (Iп = 7

Iн). Автоматический выключатель следует выбирать с характеристикой срабатывания «D» (для двигателей), например, на номинальный ток 16А. Это обеспечит защиту от токов короткого замыкания и позволит выдержать пусковые токи без ложных отключений. Обязательно использовать тепловое реле или мотор-автомат с соответствующей настройкой.

Что означает класс изоляции F и почему рабочая температура ниже?

Класс изоляции F означает, что изоляционные материалы двигателя могут выдерживать температуру до 155°C без разрушения. Однако, согласно стандартам, двигатель проектируется с запасом, и его рабочая температура (по классу нагревостойкости) обычно ограничивается 105°C (класс B) или 130°C (класс F) для повышения надежности и ресурса. Таким образом, класс F обеспечивает дополнительный запас по термостойкости.

Как переключить двигатель со «звезды» на «треугольник» для работы от 380В?

Если на клеммнике двигателя 6 выводов (U1, V1, W1; U2, V2, W2), то:

Для «треугольника» на напряжение 380В: соединить U1 с W2, V1 с U2, W1 с V2. Питающие фазы L1, L2, L3 подать на точки соединений (U1-W2, V1-U2, W1-V2).
Для «звезды» на напряжение 660В: соединить U2, V2, W2 в одну точку. Питание подать на U1, V1, W1.

Перед переключением необходимо свериться со схемой на крышке клеммной коробки или в паспорте двигателя.

Какой ресурс у двигателя 4 кВт У3?

Средний назначенный срок службы современных асинхронных двигателей серии АИР при соблюдении условий эксплуатации и проведении ТО составляет 15-20 лет. Межремонтный интервал — около 10 000 моточасов (зависит от режима нагрузки). Критически важным для ресурса является температура перегрева обмоток: превышение на 10°C сверх номинала сокращает срок службы изоляции примерно вдвое.

Электродвигатели 4 кВт У3