Электродвигатели 5,5 кВт У2

Электродвигатели 5,5 кВт серии У2: конструкция, параметры и область применения

Электродвигатели асинхронные трехфазные серии У2 мощностью 5,5 кВт представляют собой электрические машины общепромышленного исполнения, разработанные в соответствии с ГОСТ 2479-79 и его актуализированной версией ГОСТ IEC 60034-1-2014. Данные двигатели являются эволюционным развитием массовой серии АИР при сохранении основных присоединительных размеров по ГОСТ 2479 (габариты рам). Мощность 5,5 кВт является одной из наиболее востребованных в промышленности, что обусловлено широким спектром приводных задач в этом диапазоне мощности.

Конструктивные особенности и исполнения

Двигатели 5,5 кВт серии У2 — это асинхронные машины с короткозамкнутым ротором. Основные узлы включают в себя: неподвижный статор, собранный из листов электротехнической стали с трехфазной обмоткой; вращающийся ротор типа «беличья клетка»; литые алюминиевые или чугунные подшипниковые щиты; шарикоподшипники качения; чугунный корпус с ребрами охлаждения; вентилятор, закрытый защитным кожухом.

Ключевым отличием серии У2 от предшественников является повышенный уровень защиты и охлаждения: IP54 (защита от попадания пыли и брызг воды с любого направления) и система охлаждения IC0141 (самовентиляция с помощью крыльчатки на валу двигателя). Для мощности 5,5 кВт существует несколько габаритов (высот оси вращения), что определяется числом полюсов и, соответственно, синхронной частотой вращения.

Основные технические характеристики и параметры

Номинальная мощность: 5,5 кВт. Это полезная механическая мощность на валу двигателя при номинальной нагрузке. Электрическая потребляемая мощность при полной нагрузке составляет примерно 5,5 кВт, деленная на КПД (η), и варьируется в зависимости от модели.

Синхронная частота вращения (об/мин) определяется числом полюсов: 3000 (2 полюса), 1500 (4 полюса), 1000 (6 полюсов), 750 (8 полюсов). Реальная частота вращения ротора при номинальной нагрузке меньше синхронной на величину скольжения (обычно 2-5%).

Напряжение питания: стандартно 380 В, 50 Гц. Возможны исполнения на другие напряжения (например, 220/380, 380/660 В) по согласованию с производителем. Схема соединения обмоток статора: для напряжения 380 В — «звезда» (Y).

Таблица 1. Сводные параметры электродвигателей 5,5 кВт серии У2

Климатические исполнения и условия эксплуатации

Двигатели серии У2 изготавливаются для умеренного (У), умеренно-холодного (УХЛ) и тропического (Т) климата. Допустимые условия эксплуатации:

• Высота над уровнем моря: не более 1000 м.
• Температура окружающей среды: от -40°C до +40°C (для исполнений У1, У2, У3). Для тропического исполнения верхний предел +50°C.
• Относительная влажность воздуха: не более 98% при +25°C.
• Режим работы: продолжительный (S1) по ГОСТ 183-74. Возможна работа в других режимах (S2-S8) при соответствующем снижении нагрузки и тепловом расчете.
• Установка: на горизонтальной плоскости. Возможна установка на вертикальной плоскости или с другим пространственным положением при использовании соответствующих смазок в подшипниках и конструктивных доработок.

Области применения и типовые приводы

Электродвигатели 5,5 кВт серии У2 находят применение практически во всех отраслях промышленности благодаря своей универсальности и надежности.

• Насосное оборудование: центробежные, поршневые, шестеренные насосы для воды и других жидкостей.
• Вентиляционное и компрессорное оборудование: вентиляторы, дымососы, воздуходувки, поршневые и винтовые компрессоры.
• Подъемно-транспортные машины: лебедки, тельферы, конвейеры (ленточные, цепные), элеваторы.
• Станки и технологическое оборудование: металлорежущие и деревообрабатывающие станки, дробилки, мельницы, смесители, экструдеры.
• Прочие установки: генераторы, испытательные стенды, сельскохозяйственная техника.

Выбор частоты вращения (числа полюсов) напрямую зависит от требований приводимого механизма: для насосов и вентиляторов часто выбирают 1500 об/мин (4 полюса), для станков и транспортеров — 1000 или 1500 об/мин, для механизмов с высоким моментом и низкой скоростью (мешалки, дробилки) — 750 или 1000 об/мин.

Выбор, монтаж и подключение

При выборе двигателя 5,5 кВт У2 необходимо учитывать:

• Совпадение частоты вращения с паспортными данными механизма или возможность ее регулирования через редуктор/передачу.
• Соответствие режима работы механизма номинальному режиму S1 двигателя. Для повторно-кратковременных или тяжелых пусковых условий необходим запас по мощности или выбор двигателя с повышенным пусковым моментом.
• Условия окружающей среды (температура, влажность, наличие агрессивных сред) для корректного выбора климатического исполнения и степени защиты.
• Способ монтажа: лапы (IM1081, IM2181), фланец (IM2081, IM3081) или комбинированный (лапы + фланец).

Монтаж должен обеспечивать надежное крепление, соосность с приводимым механизмом, свободный доступ для обслуживания и эффективный отвод тепла. Обязательна проверка сопротивления изоляции обмоток мегаомметром (не менее 1 МОм для напряжения 380 В) перед первым пуском. Подключение к сети осуществляется через соответствующий номиналу двигателя аппарат защиты и управления (автоматический выключатель, контактор, тепловое реле или частотный преобразователь). Сечение питающего кабеля выбирается по номинальному току с учетом способа прокладки.

Техническое обслуживание и ремонт

Плановое техническое обслуживание включает в себя:

• Внешний осмотр и очистку от загрязнений.
• Контроль вибрации и шума.
• Проверку крепежных элементов.
• Контроль температуры подшипниковых узлов (на ощупь или пирометром).
• Периодическую замену смазки в подшипниках (тип смазки и периодичность указаны в паспорте). Для двигателей 5,5 кВт, как правило, используются подшипники качения, смазываемые консистентной смазкой (Литол-24, ЦИАТИМ-201 и аналоги).
• Измерение сопротивления изоляции обмоток статора.

Ремонт двигателей серии У2 5,5 кВт стандартизирован и включает перемотку статора, замену подшипников, балансировку ротора. Наличие взаимозаменяемых деталей с серией АИР упрощает процесс ремонта.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается двигатель У2 от АИР?

Двигатели серии У2 являются модернизацией серии АИР. Основные отличия: повышенная степень защиты (IP54 у У2 против IP23/44 у большинства АИР), использование более современных изоляционных материалов (класс F или H при нагревостойкости по классу B), улучшенные виброакустические характеристики и несколько большая масса. Присоединительные размеры по лапам и валу, как правило, соответствуют стандарту для серии АИР той же мощности и числа полюсов, что обеспечивает взаимозаменяемость.

Можно ли подключить двигатель 5,5 кВт У2 к однофазной сети 220В?

Непосредственное подключение трехфазного двигателя к однофазной сети невозможно. Для этого требуется использование фазосдвигающих элементов — конденсаторов (емкостной фазосдвиг). Однако для мощности 5,5 кВт такой способ подключения крайне неэффективен и проблематичен: наблюдается значительная потеря мощности (до 40-50%), сложности с пуском под нагрузкой, перегрев обмоток. Для таких мощностей рекомендовано использование частотного преобразователя с однофазным входом 220В и трехфазным выходом 380В либо замена двигателя на специальный однофазный двигатель соответствующей мощности.

Какой пусковой аппарат необходим для двигателя 5,5 кВт?

Для прямого пуска (самого распространенного) необходим:

• Автоматический выключатель с номинальным током, примерно на 20-30% превышающим номинальный ток двигателя (например, 16А для двигателя с Iн=11,5А), с характеристикой срабатывания D (для учеба высоких пусковых токов).
• Магнитный пускатель (контактор) на номинальный ток не менее 16А.
• Тепловое реле с регулируемым диапазоном, охватывающим номинальный ток двигателя.

Для снижения пусковых токов при тяжелых условиях может применяться схема «звезда-треугольник» (для двигателей, обмотки которых рассчитаны на напряжение 380В при соединении «треугольник») или частотный преобразователь.

Как часто нужно менять смазку в подшипниках?

Периодичность замены смазки зависит от условий эксплуатации (температура, запыленность, режим работы). Для нормальных условий при работе в режиме S1 типичный интервал составляет 4000-5000 моточасов. При интенсивной эксплуатации или высоких температурах интервал сокращается. Необходимо использовать смазку, указанную в паспорте двигателя (обычно пластичная смазка типа Литол-24). Важно не перегружать подшипниковый узел смазкой — объем заполнения не должен превышать 2/3 полости.

Что означает маркировка, например, У2-132М4?

• У2 — серия двигателя, общепромышленное исполнение, 2-я модификация.
• 132 — высота оси вращения вала над плоскостью установки в миллиметрах (габарит).
• М — установочный размер по длине станины (S — короткая, M — средняя, L — длинная).
• 4 — число полюсов (2, 4, 6, 8).

Каков ожидаемый срок службы двигателя У2 5,5 кВт?

При соблюдении условий эксплуатации, номинальной нагрузки, своевременном техническом обслуживании и питании от сети с параметрами в пределах норм ГОСТ (отклонение напряжения ±5%, частоты ±2,5%) ресурс двигателя до капитального ремонта (перемотки) составляет 10-15 лет или 30-40 тысяч моточасов. Реальный срок службы сильно зависит от циклов нагрузки, количества пусков/остановов и агрессивности окружающей среды.