Электродвигатели 5АИ 200 L8

Электродвигатели 5АИ 200 L8: технические характеристики, конструкция и область применения

Электродвигатель 5АИ 200 L8 представляет собой асинхронный двигатель трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, являющийся частью современной серии 5АИ (АИР). Данная серия соответствует международным стандартам IEC и является преемником широко известной серии АИР. Индекс «200» обозначает высоту оси вращения (200 мм), а «L8» — установочный размер по длине станины. Двигатели этого типоразмера предназначены для продолжительного режима работы S1 и рассчитаны на эксплуатацию в сетях переменного тока частотой 50 Гц при напряжении 380 В.

Расшифровка обозначения и стандарты

Полное обозначение двигателя 5АИ 200 L8 раскрывается следующим образом:

5АИ — серия асинхронных электродвигателей общепромышленного исполнения. Цифра «5» указывает на принадлежность к пятой серии (актуальные модели, соответствующие современным нормам).
200 — высота оси вращения вала от плоскости установки (R). Для данного двигателя R = 200 мм. Этот параметр является ключевым для взаимозаменяемости и монтажа.
L — условное обозначение длины сердечника статора (лапы). Буква «L» указывает на длину второй категории в данном габарите.
8 — число полюсов. Двигатель 5АИ 200 L8 является низкооборотным, так как количество полюсов определяет его синхронную частоту вращения: n = (60
f) / p, где f=50 Гц, p=4 пары полюсов. Таким образом, синхронная скорость составляет 750 об/мин.

Двигатель соответствует стандартам ГОСТ Р 51689-2000 (аналогичен МЭК 60034-1) и предназначен для работы в условиях климатического исполнения У2, У3 (умеренный климат) и Т2, Т3 (тропический климат) по ГОСТ 15150.

Основные технические параметры

Ключевые технические характеристики двигателя 5АИ 200 L8 для режима S1 (номинальный продолжительный режим) при напряжении 380 В, 50 Гц представлены в таблице.

Параметр	Значение	Единица измерения	Примечание
Номинальная мощность (P_2N)	18.5	кВт	Полезная мощность на валу
Синхронная частота вращения	750	об/мин	При 50 Гц и 8 полюсах
Номинальная частота вращения (при полной нагрузке)	730 ± 20	об/мин	Зависит от скольжения
Номинальный ток статора (I_N)	38.5	А	При 380 В, 50 Гц
Коэффициент полезного действия (КПД, η)	91.4	%	Среднее значение для данного типоразмера
Коэффициент мощности (cos φ)	0.80	—	При номинальной нагрузке
Кратность пускового тока (I_п/I_N)	6.5	—	Типовое значение
Кратность пускового момента (M_п/M_N)	1.4	—
Кратность максимального момента (M_max/M_N)	2.2	—
Уровень звуковой мощности	85	дБ(А)	Типовое значение
Масса	~220	кг	Может незначительно варьироваться у разных производителей
Степень защиты (IP)	IP55 (стандартно)	—	Возможны исполнения IP54, IP56
Класс изоляции	F	—	Система изоляции рассчитана на температуру 155°C
Класс нагревостойкости	B (130°C)	—	Температура перегрева обмотки ограничена классом B

Конструктивные особенности и исполнения

Двигатель 5АИ 200 L8 имеет литую алюминиевую или чугунную станину (в зависимости от производителя и модификации) с наружным оребрением для улучшения теплоотвода. Сердечник статора набран из изолированных листов электротехнической стали для снижения потерь на вихревые токи. Короткозамкнутый ротор типа «беличья клетка» выполняется методом литья под давлением из алюминиевого сплава.

Варианты конструктивного исполнения по способу монтажа (IM):

IM 1081 — на лапах с одним цилиндрическим концом вала. Наиболее распространенное исполнение для горизонтального монтажа.
IM 2081 — на лапах с фланцем на станине. Комбинированное крепление.

IM 3081 — на лапах с фланцем на щите. Обеспечивает точное позиционирование вала.

Климатические исполнения и категории размещения:

У2, У3 — для эксплуатации в умеренном климате (категории размещения 2 и 3: на открытом воздухе или в помещениях без искусственного регулирования климатических условий).
Т2, Т3 — для тропического климата. Имеет специальное покрытие и защиту от плесневых грибков.

Механические характеристики и выбор аппаратуры управления

Механическая характеристика двигателя 5АИ 200 L8 — жесткая. При изменении нагрузки в рабочем диапазоне скорость вращения изменяется незначительно (скольжение составляет 2-3%). Высокая кратность максимального момента (2.2) обеспечивает устойчивую работу при кратковременных перегрузках.

Для управления и защиты двигателя необходимо использовать следующую аппаратуру:

Пускатель или контактор: Номинальный ток должен быть не менее 38.5 А. Рекомендуется выбирать аппарат категории AC-3 на ток 40-50 А.
Тепловое реле или электронная защита: Уставка защиты от перегрузок должна соответствовать номинальному току двигателя с учетом коэффициента 1.05-1.1. Необходима настройка на время срабатывания, учитывающее высокие пусковые токи.
Автоматический выключатель: Для защиты от коротких замыканий. Номинальный ток расцепителя выбирается с учетом пусковых токов (I_{ном.расц} ≈ (1.25-1.5)*I_N). Для данного двигателя подходит автомат на 50 А с характеристикой срабатывания «D» для обеспечения селективности при пуске.
Частотный преобразователь (при необходимости): Мощность ПЧ должна быть не менее 18.5 кВт (предпочтительно 22 кВт). Необходимо учитывать, что при снижении частоты вращения ухудшается собственное охлаждение двигателя, что может потребовать принудительной вентиляции.

Области применения и типовые приводы

Благодаря низкой частоте вращения и значительному крутящему моменту, двигатель 5АИ 200 L8 широко применяется в промышленных установках, где требуются высокое усилие и относительно невысокая скорость.

Насосное оборудование: Поршневые, шестеренные и центробежные насосы высокого давления.
Вентиляционное оборудование: Радиальные и канальные вентиляторы среднего и высокого давления.
Компрессорная техника: Поршневые и винтовые компрессоры.
Конвейеры и транспортеры: Ленточные, скребковые и пластинчатые конвейеры для перемещения тяжелых грузов.
Дробильное и мельничное оборудование: Щековые дробилки, шаровые мельницы.
Смесители и мешалки для жидкостей и сыпучих материалов с высокой вязкостью.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Монтаж двигателя должен производиться на ровную, жесткую фундаментную плиту или раму. Обязательна центровка вала двигателя с валом рабочей машины с использованием щупов или лазерного центровщика. Допустимое радиальное биение на полумуфте не должно превышать 0.05 мм.

Перед первым пуском необходимо:

Проверить сопротивление изоляции обмоток мегаомметром на 1000 В. Нормативное значение — не менее 1 МОм при температуре 25°C.
Проверить свободное вращение ротора вручную.
Убедиться в надежности заземления.
Проверить соответствие напряжения и частоты питающей сети паспортным данным двигателя.

В процессе эксплуатации требуется регулярное техническое обслуживание, включающее:

Очистку наружных поверхностей от пыли и грязи для обеспечения эффективного охлаждения.
Контроль температуры подшипниковых узлов (норма до 95°C).
Периодическую замену смазки в подшипниках качения (тип смазки и периодичность указаны в паспорте).
Контроль вибрации. Допустимый уровень вибрации для данного габарита обычно не превышает 4.5 мм/с по СКЗ.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается двигатель 5АИ 200 L8 от устаревшего аналога АИР200L8?

Двигатели серии 5АИ являются модернизированным вариантом серии АИР. Основные отличия: повышенный КПД (соответствие классам IE2/IE3 по МЭК 60034-30-1), использование современных изоляционных материалов класса F с нагревом по классу B, улучшенная система охлаждения, более точное соответствие международным габаритным размерам по стандарту IEC. Масса 5АИ, как правило, несколько меньше при аналогичных мощностных показателях.

Можно ли использовать двигатель 5АИ 200 L8 в сети 660 В?

Стандартное исполнение двигателя рассчитано на напряжение 380/660 В при схеме соединения обмоток «треугольник/звезда» соответственно. Для работы в сети 660 В, 50 Гц обмотки статора должны быть соединены в «звезду» (Y). При этом номинальная мощность, указанная на шильдике, сохраняется. Необходимо строго соблюдать указанную на шильдике схему подключения для соответствующего напряжения.

Какой пусковой способ рекомендуется для данного двигателя?

При мощности 18.5 кВт и пусковом токе около 250 А прямое включение (DOL) допустимо при условии, что мощность питающего трансформатора и сечение кабелей достаточны для обеспечения пуска без недопустимого просадки напряжения (как правило, требуется, чтобы мощность трансформатора превышала мощность двигателя минимум в 3 раза). В противном случае рекомендуется применять устройства плавного пуска (УПП) или частотные преобразователи, которые позволяют снизить пусковые токи до 2-3 I_N.

Каков ресурс подшипников и как часто требуется их смазка?

Ресурс подшипников качения в двигателях 5АИ 200 L8 при правильной эксплуатации и обслуживании составляет не менее 25 000 часов. Периодичность пополнения смазки зависит от типа подшипника, скорости вращения и условий работы. Для данного типоразмера (750 об/мин) при нормальных условиях интервал замены смазки обычно составляет 4000-5000 часов работы. Используется консистентная смазка на литиевой основе (например, Литол-24 или аналог по ISO-L-XBCEB2). Важно не превышать объем смазки (заполнение 1/3-1/2 свободного пространства полости), так как пересмазка приводит к перегреву подшипника.

Что означает класс изоляции F и класс нагрева B?

Класс изоляции F указывает на то, что изоляционные материалы обмотки способны длительно выдерживать температуру 155°C без деградации. Класс нагрева B означает, что в нормальном режиме работы температура перегрева обмотки (превышение над температурой окружающей среды) не должна превышать 80°C (для класса изоляции B допускается 90°C, но двигатель спроектирован с запасом). Это повышает надежность и срок службы изоляции.

Как подобрать кабель для подключения двигателя?

Сечение жил кабеля выбирается по номинальному току (38.5 А) с учетом условий прокладки (температура окружающей среды, группировка с другими кабелями). Для одиночной прокладки в воздухе при температуре до +30°C подходит медный кабель сечением 6 мм² (допустимый длительный ток около 40-46 А). На практике, с учетом возможных перегрузок и для снижения потерь напряжения, часто выбирают сечение 10 мм². Для алюминиевого кабеля минимальное сечение — 10 мм², рекомендуемое — 16 мм². Обязательно выполнение требований ПУЭ по защите от короткого замыкания и перегрузки.

Заключение

Электродвигатель 5АИ 200 L8 является надежным, энергоэффективным приводом для промышленных механизмов, требующих высокого крутящего момента при низкой частоте вращения. Его конструкция, соответствующая международным стандартам, обеспечивает длительный срок службы и простоту обслуживания. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация с использованием рекомендованной аппаратуры управления являются ключевыми факторами для бесперебойной работы данного электродвигателя в составе любого технологического оборудования.

Электродвигатели 5АИ 200 L8