Электродвигатели 5АИ 180 М6

Добавлено 30.10.2025

Электродвигатели 5АИ 180 М6: полный технический анализ и область применения

Электродвигатель 5АИ 180 М6 представляет собой асинхронный двигатель трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, являющийся современным представителем серии 5АИ (АИР) в габарите 180 мм по длине станины и с шестью полюсами. Данная серия является преемником общепромышленных двигателей АИР и соответствует актуальным стандартам ГОСТ Р 51689-2000 (МЭК 60034-1). Двигатель предназначен для продолжительного режима работы S1 от сети переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 380/660 В. Основное назначение – привод механизмов, не требующих регулирования частоты вращения: насосов, вентиляторов, дымососов, компрессоров, станков, конвейеров и других промышленных агрегатов.

Расшифровка условного обозначения

Маркировка 5АИ 180 М6 структурирована следующим образом:

5АИ – серия асинхронных электродвигателей. Цифра «5» обозначает принадлежность к пятому поколению двигателей, разработанных с учетом международных требований к энергоэффективности. «АИ» – асинхронный двигатель.
180 – высота оси вращения вала над плоскостью установки (лапами) в миллиметрах. Это ключевой габаритный размер, определяющий размеры станины.
М – установочный размер по длине станины. Литера «М» соответствует длине станины 2-й длины (средней) в данном габарите. Также возможны варианты S (короткая) и L (длинная).
6 – число полюсов. Определяет синхронную частоту вращения магнитного поля статора. Для 6 полюсов при частоте 50 Гц синхронная скорость составляет 1000 об/мин. Реальная рабочая скорость (с учетом скольжения) – около 950-980 об/мин.

Конструктивные особенности и технические характеристики

Двигатель 5АИ 180 М6 выполнен в защищенном исполнении (IP54 или IP55), что подразумевает защиту от попадания внутрь пыли и водяных струй. Конструкция включает чугунные станину и подшипниковые щиты, обмотку статора из изолированного медного провода, залитую термореактивным компаундом в пазах, короткозамкнутый ротор типа «беличья клетка», залитый алюминиевым сплавом. Вал выполнен из стали, вращается на двух подшипниках качения (обычно шариковых). На торце вала со стороны привода предусмотрено цилиндрическое исполнение для установки полумуфты или шкива. Охлаждение осуществляется внешним вентилятором, закрытым защитным кожухом.

Ключевые технические параметры для типового двигателя 5АИ 180 М6 мощностью 18,5 кВт:

Параметр	Значение	Единица измерения	Примечание
Номинальная мощность (P_2N)	18.5	кВт	На валу при номинальной нагрузке
Синхронная частота вращения	1000	об/мин	Скорость магнитного поля
Номинальная частота вращения (при скольжении)	~970	об/мин	Зависит от конкретной модели и нагрузки
Номинальное напряжение	380 / 660	В	Соединение обмоток: треугольник/звезда
Номинальный ток (при 380В)	~37.5	А	Фактическое значение указывается на шильдике
КПД (η)	~91.5	%	Соответствует классу энергоэффективности IE2
Коэффициент мощности (cos φ)	~0.83	—	При номинальной нагрузке
Пусковой ток (I_п/I_н)	7.0	крат	Отношение пускового тока к номинальному
Пусковой момент (М_п/М_н)	1.8	крат	Отношение пускового момента к номинальному
Максимальный момент (М_max/М_н)	2.4	крат	Перегрузочная способность
Масса	~185	кг	Зависит от производителя
Степень защиты	IP54 / IP55	—	По ГОСТ 17494-87
Класс изоляции	F	—	Допустимая температура 155°C
Режим работы	S1	—	Продолжительный

Классы энергоэффективности и модернизация

Современные двигатели серии 5АИ производятся в соответствии с международными стандартами энергоэффективности IEC 60034-30-1. Двигатель 5АИ 180 М6 базового исполнения, как правило, соответствует классу IE2 (Повышенный). Также доступны модификации с улучшенными электромагнитными характеристиками и качеством материалов, соответствующие классу IE3 (Высокий) и даже IE4 (Сверхвысокий). Повышение класса эффективности достигается за счет:

Увеличения масс активных материалов (медь, электротехническая сталь).
Применения стали с улучшенными магнитными свойствами и уменьшенными потерями на вихревые токи и гистерезис.
Оптимизации геометрии пазов и воздушного зазора.
Использования более точных технологий производства для снижения механических потерь.

Переход на двигатели более высокого класса энергоэффективности обеспечивает значительное снижение эксплуатационных затрат на электроэнергию, особенно для оборудования с длительным временем наработки.

Схемы подключения и пуск

Обмотки статора двигателя 5АИ 180 М6 имеют шесть выводов (U1, V1, W1; U2, V2, W2), что позволяет подключать его к сетям с двумя разными линейными напряжениями. Для наиболее распространенной сети 380 В 50 Гц обмотки соединяются по схеме «треугольник» (Δ). Для сети 660 В – по схеме «звезда» (Y). Выбор способа пуска зависит от мощности сети и требований к пусковому току. Для прямого пуска (DOL) используется контактор, включающий двигатель на полное напряжение сети. Этот метод прост, но вызывает высокий пусковой ток (в 7 раз выше номинального). Для снижения пусковых токов применяют:

Пуск «звезда-треугольник» (Y-Δ): эффективен для двигателей, рассчитанных на работу в «треугольнике». В начальный момент обмотки включаются «звездой», что снижает линейное напряжение и пусковой ток в 3 раза, а пусковой момент – также в 3 раза. После разгона происходит переключение на «треугольник».
Пуск с помощью устройства плавного пуска (УПП): позволяет плавно наращивать напряжение на обмотках, обеспечивая контроль тока и момента.
Частотное регулирование (ЧРП): хотя двигатель 5АИ не является специализированным частотным, большинство современных моделей допускают работу от преобразователя частоты с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). При этом необходимо учитывать необходимость установки выходного дросселя или синус-фильтра для защиты изоляции обмотки от перенапряжений, а также возможное ухудшение охлаждения на низких скоростях.

Области применения и выбор сопутствующего оборудования

Двигатель 5АИ 180 М6 с мощностью в диапазоне 15-22 кВт и скоростью ~970 об/мин нашел широкое применение в различных отраслях промышленности:

Водоснабжение и водоотведение: привод центробежных насосов для перекачки воды, канализационных стоков, в системах орошения.
Вентиляция и кондиционирование: привод радиальных и осевых вентиляторов среднего давления, дымососов котельных установок.
Компрессорное оборудование: привод поршневых и винтовых воздушных компрессоров.
Транспортные и конвейерные системы: привод ленточных и цепных конвейеров, элеваторов.
Обрабатывающая промышленность: привод станков (токарных, фрезерных), дробилок, смесителей, экструдеров.

При выборе и монтаже необходимо правильно подобрать сопутствующее оборудование:

Защитная аппаратура: автоматический выключатель или предохранители с характеристикой отключения, учитывающей пусковые токи (например, D). Тепловое реле или электронная защита в составе пускателя для защиты от перегрузки и обрыва фазы.
Пусковое устройство: контактор соответствующего номинала (обычно ~63А для 18.5 кВт).
Кабельная продукция: силовой кабель с медными жилами сечением, соответствующим номинальному току с запасом (например, 4х10 мм² для 37.5А).
Механическая часть: упругая муфта для соединения с редуктором или насосом, обеспечивающая компенсацию misalignment и демпфирование пусковых ударов.

Техническое обслуживание и диагностика

Для обеспечения длительного и надежного ресурса работы двигателя 5АИ 180 М6 необходимо проводить плановое техническое обслуживание (ТО), которое включает:

Внешний осмотр и очистку от пыли и загрязнений, особенно вентиляционных ребер станины и кожуха вентилятора.
Контроль вибрации на подшипниковых узлах. Превышение допустимых значений (обычно не более 2.8 мм/с для данного габарита) может указывать на износ подшипников, дисбаланс ротора или несоосность с нагрузкой.
Контроль температуры станины и подшипников с помощью пирометра или термодатчиков. Перегрев может быть вызван перегрузкой, ухудшением условий охлаждения, износом подшипников или проблемами в обмотке.
Проверку состояния подшипников и периодическую замену смазки (для двигателей с подшипниками, требующими пополнения смазки). Используется термостойкая консистентная смазка для электродвигателей (например, Liol, Shell Alvania).
Измерение сопротивления изоляции обмоток мегомметром на 1000 В. Значение должно быть не менее 1 МОм для холодной обмотки, а рекомендуемое – значительно выше (десятки и сотни МОм).
Контроль затяжки крепежных болтов и соединений в клеммной коробке.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается 5АИ 180 М6 от старого аналога АИР180М6?

Двигатели серии 5АИ являются модернизированным вариантом серии АИР. Основные отличия: соответствие более высоким стандартам энергоэффективности (IE2/IE3 против IE1 у старых АИР), использование современных изоляционных материалов класса F, улучшенные аэродинамические характеристики вентилятора, унификация с международными габаритами (IEC). Внешне они часто схожи, но технические показатели 5АИ, особенно КПД, выше.

Как правильно определить схему подключения (звезда/треугольник) для сети 380В?

На шильдике двигателя указано напряжение: «380/660 В». Для сети 380 В обмотки статора должны быть соединены в «треугольник» (Δ). В клеммной коробке для этого устанавливаются три вертикальные перемычки, соединяющие выводы: U1-W2, V1-U2, W1-V2. Напряжение питания 380 В подается на клеммы U1, V1, W1. Подключение в «звезду» на 380 В приведет к недогрузке двигателя и потере 2/3 номинальной мощности.

Каков расчетный номинальный ток двигателя 5АИ 180 М6 на 18.5 кВт?

Приближенный расчет для трехфазной сети: I_н = P_н 1000 / (√3 U cosφ η). Для 18.5 кВт, U=380В, cosφ=0.83, η=0.915 получаем: I_н = 18500 / (1.732 380 0.83

0.915) ≈ 18500 / 500 ≈ 37.0 А. Точное значение всегда указано на шильдике конкретного двигателя и может незначительно отличаться.

Можно ли использовать этот двигатель с частотным преобразователем?

Да, большинство стандартных двигателей 5АИ 180 М6 могут работать от частотного преобразователя (ЧРП). Однако для обеспечения надежности и долговечности необходимо:

Использовать ЧРП с синус-фильтром или, как минимум, с выходным дросселем для подавления высокочастотных гармоник и снижения пиковых напряжений на обмотке.
Обеспечить дополнительное охлаждение при длительной работе на скоростях ниже 20-30% от номинальной, так как собственный вентилятор двигателя при этом неэффективен. В критичных случаях требуется двигатель с независимым вентилятором (IC416).
Настроить параметры разгона/торможения в ЧРП в соответствии с инерцией нагрузки, чтобы избежать перегрева.

Что означает класс изоляции F и какова допустимая температура нагрева?

Класс изоляции F определяет термостойкость изоляционных материалов обмотки. Он допускает максимальную рабочую температуру +155°C. При этом, измеренная резистивным методом температура перегрева обмотки (превышение над температурой окружающей среды) для двигателей с классом F не должна превышать 105 K при использовании метода сопротивления. На практике это означает, что при температуре окружающей среды +40°C, температура обмотки может достигать +145°C. Запас до +155°C является эксплуатационным резервом.

Как часто нужно проводить замену смазки в подшипниках?

Периодичность замены или пополнения смазки зависит от типа подшипников, условий работы (температура, запыленность) и числа оборотов. Для двигателя 5АИ 180 М6 (~1000 об/мин) при работе в нормальных условиях типичный интервал замены смазки составляет 4000-5000 часов работы. Необходимо следовать инструкции конкретного производителя двигателя. Пересмазка так же вредна, как и недостаток смазки, так как приводит к перегреву подшипника из-за избытка пасты.

Каковы основные причины выхода из строя данного двигателя?

Наиболее распространенные причины отказов:

Износ подшипников качения – приводит к увеличению вибрации, затиранию ротора о статор.
Пробой изоляции обмотки – вызванный старением изоляции, термическими перегрузками, воздействием влаги или агрессивной среды, перенапряжениями от ЧРП.
Межвитковое замыкание – локальный дефект в обмотке, приводящий к перегреву и выходу из строя.
Несимметрия питающего напряжения или обрыв фазы – вызывает перегрев обмоток даже при незначительной нагрузке.
Механические перегрузки или несоосность с приводимым механизмом.

Регулярное ТО и контроль параметров позволяют выявить большинство этих проблем на ранней стадии.

Электродвигатели 5АИ 180 М6