Электродвигатели 4,5 кВт с фланцем
Электродвигатели 4,5 кВт с фланцем: конструкция, типы, применение и подбор
Электродвигатели мощностью 4,5 кВт с фланцевым креплением представляют собой широко распространенный класс асинхронных машин, предназначенных для непосредственного сочленения с приводимыми механизмами без использования переходных рам или дополнительных креплений. Данная мощность (4,5 кВт или примерно 6 л.с.) является одной из наиболее востребованных в промышленности, охватывая диапазон от систем вентиляции и насосного оборудования до станков и конвейерных линий. Фланцевое исполнение (тип крепления B3, B5, B14 и др. по ГОСТ/МЭК) обеспечивает компактность, жесткость соединения и точную центровку вала двигателя с валом рабочей машины.
Конструктивные особенности и типы фланцев
Электродвигатель 4,5 кВт с фланцем состоит из двух основных узлов: статора с обмоткой и ротора, заключенных в литой корпус, и фланцевой плиты (присоединительного щита), которая отливается как единое целое с корпусом или жестко крепится к нему. Фланец имеет стандартизированные размеры, включая диаметр центрирующей бобышки, диаметр расположения крепежных отверстий и их размер.
Основные типы фланцевого крепления по ГОСТ 2479 и МЭК 60034-7:
- Исполнение B5 (IM B5): Фланец расположен со стороны, противоположной валу. Двигатель крепится только через фланец, лапы отсутствуют. Наиболее распространенный тип для насосов и редукторов.
- Исполнение B14 (IM B14): Фланец расположен со стороны вала. Крепление осуществляется через фланец, при этом корпус двигателя не имеет дополнительных опор. Часто используется для вентиляторов, устанавливаемых непосредственно в воздуховод.
- Исполнение B3/B5 (IM B35): Комбинированное крепление. Двигатель имеет и лапы (B3), и фланец (B5). Это универсальное исполнение, позволяющее монтировать двигатель как на лапах, так и через фланец.
- Синхронная частота вращения (число полюсов): Определяет скорость вращения вала при номинальной нагрузке. Для двигателей 4,5 кВт доступны все стандартные варианты:
- 3000 об/мин (2 полюса) – для высокоскоростных насосов, вентиляторов.
- 1500 об/мин (4 полюса) – наиболее универсальный и распространенный вариант.
- 1000 об/мин (6 полюсов) – для механизмов, требующих повышенного крутящего момента при меньшей скорости.
- 750 об/мин (8 полюсов) – для приводов с высоким моментом и низкой частотой вращения.
- КПД (Класс энергоэффективности): Современные двигатели 4,5 кВт соответствуют классам IE2 (Высокий), IE3 (Превосходный) или IE4 (Сверхпревосходный) по МЭК 60034-30-1. Выбор класса напрямую влияет на эксплуатационные расходы.
- Степень защиты (IP): Для фланцевых двигателей, часто работающих в связке с другими устройствами, критически важна защита от проникновения твердых тел и влаги. Стандартные значения:
- IP55 – защита от пыщи и струй воды. Стандарт для большинства промышленных применений.
- IP54 – защита от брызг и пыщи.
- IP65 – полная защита от пыщи и струй воды под давлением.
- Климатическое исполнение и категория размещения: Указывает на допустимые условия окружающей среды (температура, влажность, высота над уровнем моря). Наиболее распространено исполнение У3 для умеренного климата.
- Режим работы (S1-S10): Для двигателей 4,5 кВт наиболее характерен продолжительный режим S1, при котором двигатель работает под постоянной нагрузкой до достижения теплового равновесия.
- Насосное оборудование: Центробежные, вихревые, шестеренные насосы для воды, теплоносителей, химических жидкостей. Фланец B5 обеспечивает прямую стыковку с насосной частью.
- Вентиляционное и климатическое оборудование: Радиальные и канальные вентиляторы. Исполнение B14 позволяет насаживать рабочее колесо непосредственно на вал двигателя, размещая агрегат в воздушном тракте.
- Приводы станков: Шпиндели сверлильных, фрезерных, токарных станков малой мощности, где важна компактность и соосность.
- Транспортирующие машины: Приводы винтовых и скребковых конвейеров, элеваторов, где требуется жесткое соединение с редуктором.
- Пищевая и химическая промышленность
- Смесительное оборудование: Приводы мешалок и миксеров, особенно в закрытых технологических линиях.
- Совместимость с приводимым механизмом: Необходимо точное соответствие типа фланца (B5, B14), его диаметра и посадочных размеров, а также диаметра и длины выходного конца вала (исполнение: цилиндрический, конический, с одним или двумя шпоночными пазами).
- Условия эксплуатации: При работе во взрывоопасных зонах требуется двигатель во взрывозащищенном исполнении (Ex d, Ex de). Для влажных сред – повышенная степень защиты (IP65/IP66). При высоких температурах окружающей среды – специальная изоляция (класс F или H).
- Энергоэффективность: Для оборудования с длительным сроком службы и большим количеством моточасов выбор двигателя класса IE3 или IE4 экономически оправдан за счет снижения потерь электроэнергии.
- Монтаж: При установке необходимо обеспечить чистоту и ровность присоединительной поверхности, правильную центровку по фланцу (без перекоса) и надежную затяжку крепежных болтов с рекомендуемым моментом. Несоблюдение центровки приводит к вибрациям, износу подшипников и преждевременному выходу из строя.
- АИР – серия асинхронного двигателя.
- 112МВ2 – габарит (112), установочный размер по длине (M), длина сердечника (В), число полюсов (2).
- У3 – климатическое исполнение.
- B5 – способ монтажа (фланец).
- IP55 – степень защиты.
- IM3081 – международное обозначение конструкции (IM) и способа монтажа (3081 соответствует B5).
Ключевым параметром фланца является его типоразмер (Frame Size). Для двигателей 4,5 кВт наиболее типичными являются рамки 100L, 112M в стандарте МЭК (IEC) или АИР 112МВ, 132S в отечественном исполнении. Конкретный размер зависит от числа полюсов (синхронной частоты вращения).
Основные технические характеристики
При выборе двигателя 4,5 кВт с фланцем необходимо анализировать комплекс параметров, выходящих за рамки мощности и типа крепления.
Таблица: Типовые параметры асинхронных электродвигателей 4,5 кВт (на примере серии АИР)
| Тип двигателя (исполнение) | Синхронная частота, об/мин | Номинальная частота, об/мин | Номинальный ток, А (~380В) | КПД, % (IE2/IE3) | Cos φ | Масса, кг (примерно) | Типоразмер (Frame) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| АИР 112МВ2 B5 | 3000 | ~2850 | 9.2 | 85.5 / 87.5 | 0.88 | 45 | 112M |
| АИР 112МА4 B5 | 1500 | ~1440 | 9.5 | 86.5 / 88.5 | 0.84 | 48 | 112M |
| АИР 132S6 B5 | 1000 | ~960 | 10.8 | 86.0 / 88.0 | 0.78 | 65 | 132S |
| АИР 132M8 B5 | 750 | ~720 | 12.5 | 85.0 / 87.0 | 0.74 | 75 | 132M |
Области применения
Фланцевые двигатели мощностью 4,5 кВт являются приводной основой для множества агрегатов:
Критерии выбора и особенности монтажа
Выбор конкретной модели двигателя 4,5 кВт с фланцем должен основываться на следующих критериях:
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается двигатель с фланцем B5 от B14?
Двигатель с фланцем B5 крепится фланцем со стороны, противоположной валу, и его корпус полностью находится за плоскостью крепления. Двигатель B14 крепится фланцем со стороны вала, и его корпус «нависает» над или внутри приводимого механизма. B5 чаще используется для соединения с насосами и редукторами, B14 – для непосредственного монтажа вентиляторных колес.
Можно ли заменить двигатель на лапах (B3) на фланцевый (B5) той же мощности?
Да, но только при наличии у фланцевого двигателя комбинированного исполнения B35 (лапы + фланец). Если же у агрегата нет штатного фланца для крепления двигателя, то прямая замена невозможна – потребуется переходная рама или модификация конструкции агрегата.
Как правильно подобрать двигатель 4,5 кВт для насоса по каталогу?
Необходимо знать точные присоединительные размеры насоса: диаметр и тип фланца (стандарт, например, DIN/ISO), диаметр и длину посадочного места вала, размер шпонки. Эти данные сопоставляются с габаритно-присоединительными размерами двигателя из каталога. Также критически важно согласовать частоту вращения (число полюсов).
Что означает маркировка, например, «АИР 112МВ2 У3 B5 IP55 IM3081»?
Требуют ли двигатели 4,5 кВт с фланцем особого обслуживания?
Специфического обслуживания фланец не добавляет. Стандартные процедуры включают периодический контроль вибрации, температуры подшипников, состояния изоляции обмоток. Ключевой момент – проверка надежности крепления фланца к ответной части и отсутствие признаков усталости металла в зоне крепления.
Какой класс энергоэффективности IE предпочтительнее для круглосуточной работы?
Для оборудования с непрерывным режимом работы (насосы, вентиляция) экономически целесообразно выбирать двигатели класса IE3 или выше. Разница в стоимости между IE2 и IE3 окупается за счет экономии электроэнергии, как правило, в течение 1-3 лет при высокой загрузке.
Заключение
Электродвигатели мощностью 4,5 кВт с фланцевым креплением являются высокостандартизированными, надежными и эффективными приводами для широкого спектра промышленного оборудования. Правильный выбор такого двигателя требует тщательного анализа не только его электрических и скоростных характеристик, но и точного соответствия механических присоединительных размеров, типа фланца, условий окружающей среды и требований к энергоэффективности. Грамотный подбор и монтаж обеспечивают длительный срок службы, минимальные эксплуатационные расходы и высокую надежность всего агрегата в сборе.