Электродвигатели 5АИ 100

Электродвигатели серии 5АИ 100: полный технический обзор

Серия асинхронных электродвигателей 5АИ 100 представляет собой трехфазные двигатели с короткозамкнутым ротором, сконструированные в соответствии с современными стандартами энергоэффективности и надежности. Данная серия является развитием и модернизацией классических серий АИР и соответствует требованиям международных стандартов IEC 60034. Двигатели 5АИ 100 предназначены для продолжительного режима работы S1 от сети переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 220/380, 380/660 В. Они нашли широкое применение в промышленных приводах насосов, вентиляторов, компрессоров, конвейеров, станков и другого оборудования общего назначения.

Конструктивные особенности и исполнения

Двигатели серии 5АИ 100 имеют алюминиевую станину и подшипниковые щиты, что обеспечивает значительное снижение массы по сравнению с чугунными аналогами при сохранении необходимой механической прочности. Ротор выполнен из алюминиевого сплава методом литья под давлением. Статор набирается из изолированных листов электротехнической стали, что минимизирует потери на вихревые токи. Обмотка статора изготавливается из медного провода с высокотемпературной изоляцией класса F (до 155°C), но работающей по классу B (до 130°C), что создает запас по термостойкости и повышает ресурс.

Основные климатические исполнения и степени защиты:

• Исполнение по климату: У3, У2 для умеренного климата.
• Степень защиты IP: Стандартно – IP55. Защита от попадания пыли и водяных струй с любого направления. Возможно изготовление с повышенной степенью защиты IP56/IP65.
• Способ охлаждения: IC411 – двигатель с самовентиляцией, с наружным вентилятором, закрытый обдуваемый.
• Исполнение по монтажу: Наиболее распространено исполнение IM 1081 (лапы, фланец со свободным отверстием) и IM 2081 (лапы с фланцем).

Классы энергоэффективности и габаритно-присоединительные размеры

Серия 5АИ 100 соответствует классу энергоэффективности IE2 (стандартный) согласно международному стандарту IEC 60034-30-1. Это означает, что данные двигатели имеют повышенный КПД по сравнению с устаревшими моделями класса IE1. Повышение эффективности достигается за счет оптимизации магнитной системы, использования качественных электротехнических сталей и снижения потерь в обмотках.

Габаритно-присоединительные размеры серии 5АИ 100 унифицированы с серией АИР и соответствуют стандарту IEC 60072-1. Это обеспечивает полную взаимозаменяемость при модернизации оборудования.

Основные параметры двигателей 5АИ 100 (50 Гц, 3000 об/мин, S1, IP55, 380В)

Мощность, кВт	Типоразмер (высота оси вращения)	Номинальный ток, А (при 380В)	КПД, %, не менее (IE2)	cos φ	Масса, кг (прибл.)
0.55	5АИ 80А2	1.5	75.0	0.82	9.5
1.1	5АИ 90L2	2.5	80.0	0.85	14.0
3.0	5АИ 100S2	6.1	86.0	0.88	24.0
5.5	5АИ 112М2	11.0	88.0	0.90	38.0
7.5	5АИ 132S2	14.9	89.5	0.91	52.0
11.0	5АИ 160S2	21.5	90.5	0.91	93.0

Пусковые характеристики и регулирование скорости

Двигатели 5АИ 100 имеют короткозамкнутый ротор, что обуславливает относительно высокие пусковые токи. Кратность пускового тока (Iпуск/Iном) для данной серии обычно находится в диапазоне 5.5 – 7.5. Пусковой момент при этом в 2-2.5 раза превышает номинальный. Для снижения пусковых токов при питании от сети рекомендуется использовать устройства плавного пуска (УПП) или частотные преобразователи (ЧП).

Собственная скорость вращения двигателя определяется количеством полюсов:

• 2 полюса: ~3000 об/мин (синхронная скорость)
• 4 полюса: ~1500 об/мин
• 6 полюса: ~1000 об/мин
• 8 полюса: ~750 об/мин

Плавное регулирование скорости в широком диапазоне возможно только при использовании частотного преобразователя. При этом необходимо учитывать, что работа на низких скоростях ухудшает охлаждение (снижается эффективность встроенного вентилятора), что может потребовать принудительного обдува или снижения нагрузки.

Условия эксплуатации, монтаж и техническое обслуживание

Эксплуатация двигателей 5АИ 100 допускается в условиях, регламентированных стандартами: высота над уровнем моря до 1000 м, температура окружающей среды от -40°C до +40°C (для исполнения У2), относительная влажность воздуха не более 98% при 25°C. При монтаже необходимо обеспечить соосность валов, использовать гибкие муфты и исключить радиальные нагрузки на вал сверх допустимых значений, указанных в каталоге.

Техническое обслуживание включает в себя регулярный контроль:

• Внешнего состояния и чистоты корпуса (особенно вентиляционных решеток).
• Вибрации и шума.
• Температуры корпуса и подшипниковых узлов.
• Состояния смазки в подшипниках. Интервал пересмазки зависит от режима работы и типа подшипника, в среднем составляет 4000-10000 часов.
• Сопротивления изоляции обмоток (мегаомметром на 500 В).

Сравнение с аналогами и область применения

Серия 5АИ 100 является прямым аналогом и преемником широко распространенной серии АИР. Основные отличия – использование алюминиевого корпуса (снижение веса и стоимости) и соответствие классу IE2. По сравнению с двигателями более высокого класса IE3 (5АИР, 5АМ и др.), двигатели 5АИ 100 имеют более низкую стоимость, но и более высокие эксплуатационные потери. Выбор между ними определяется расчетом экономической целесообразности за срок службы.

Область применения двигателей 5АИ 100 чрезвычайно широка: приводы циркуляционных и центробежных насосов, вентиляторы и дымососы, компрессоры, элеваторы, конвейеры, станки дерево- и металлообработки, смесители, генераторные установки и другие промышленные механизмы, не требующие частых пусков/остановок или точного позиционирования.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается серия 5АИ 100 от старой серии АИР?

Основные отличия: корпус и подшипниковые щиты из алюминиевого сплава (у АИР – чугун), что снижает массу на 20-30%. Конструкция оптимизирована под современные требования энергоэффективности, стандартный класс – IE2 (у старых АИР – IE1). Габаритные и присоединительные размеры полностью взаимозаменяемы.

Можно ли использовать двигатель 5АИ 100 с частотным преобразователем?

Да, можно. Однако для продолжительной работы на низких оборотах (менее 20-30% от номинала) рекомендуется установка независимого вентилятора (принудительного охлаждения). При подключении через ЧП длину кабеля между преобразователем и двигателем следует минимизировать, а для расстояний более 50 м рекомендуется использовать выходные дроссели или синус-фильтры для защиты изоляции обмотки от перенапряжений.

Какой класс изоляции обмотки у двигателей 5АИ 100?

Обмотка статора выполнена с использованием изоляционных материалов, выдерживающих температуру 155°C (класс F), однако двигатель спроектирован для работы при температуре изоляции 130°C (класс B). Это создает значительный запас по термостойкости, что повышает надежность и ресурс двигателя.

Какие подшипники устанавливаются в двигатели этой серии?

На приводном конце вала, как правило, устанавливается шариковый радиальный подшипник закрытого типа (например, 6206). Со стороны противоположного конца вала (D-конец) может стоять радиальный или радиально-упорный подшипник. Конкретный типоразмер указан в паспорте двигателя. Смазка – пластичная, типа Литол-24.

Что означает маркировка, например, 5АИ 100L2?

• 5АИ – серия асинхронного двигателя.
• 100 – высота оси вращения в мм (габарит).
• L – установочный размер по длине станины (S – короткий, M – средний, L – длинный).
• 2 – количество полюсов (2 – синхронная скорость ~3000 об/мин).

Как правильно выбрать тепловую защиту для двигателя 5АИ 100?

Защиту от перегрузки по току обеспечивают тепловые реле или электронные расцепители в составе пускателей. Уставка защиты должна быть отрегулирована на номинальный ток двигателя, указанный на его шильдике. Для защиты от перегрева обмотки в двигатель могут быть встроены датчики температуры (терморезисторы PTC или термостаты), которые необходимо подключать к цепи управления.

Заключение

Электродвигатели серии 5АИ 100 представляют собой современное, технологичное и экономически эффективное решение для большинства промышленных приводов общего назначения. Их ключевые преимущества – унификация с массовой серией АИР, сниженная масса, соответствие классу энергоэффективности IE2 и высокая надежность, обусловленная запасом по классу изоляции. Правильный выбор, монтаж и регулярное техническое обслуживание этих двигателей обеспечивают их длительную и бесперебойную работу в составе различных механизмов, что делает серию 5АИ 100 одним из базовых элементов в арсенале инженера-энергетика или механика.