Электродвигатели 5АИ 250 М4

Электродвигатели 5АИ 250 М4: полный технический обзор и эксплуатационные характеристики

Электродвигатель 5АИ 250 М4 представляет собой асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором серии 5АИ, являющейся современным российским аналогом общепромышленных двигателей серии АИР. Индекс «250» обозначает высоту оси вращения вала в миллиметрах (250 мм), а «М4» указывает на установочный исполнение по способу монтажа – на лапах с фланцем. Данная серия разработана и производится в соответствии с межгосударственными стандартами ГОСТ Р 51689-2000 (ГОСТ 51689-2000) и ГОСТ 2479-79, что обеспечивает полную взаимозаменяемость с двигателями серий А, А2, АИР, 4А, 5А, 5АМ, АИРМ и другими, соответствующими данным стандартам.

Конструктивное исполнение и технические особенности

Двигатели серии 5АИ производятся в степени защиты IP54 и IP55, что делает их пригодными для работы в условиях повышенной запыленности и влажности. Система охлаждения – самовентилируемая (IC0141). Конструктивно двигатель состоит из литой станины и двух чугунных подшипниковых щитов. Активная часть – сердечник статора, набранный из листов электротехнической стали, с уложенной в пазы обмоткой из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F, что допускает нагрев до 155°C. Однако, в соответствии с международной практикой и стандартами, изоляция применяется с запасом, и двигатель обычно работает по классу нагревостойкости B (130°C), что повышает его надежность и ресурс. Короткозамкнутый ротор типа «беличья клетка» изготавливается методом литья под давлением из алюминиевого сплава.

Ключевой особенностью исполнения М4 (лапы + фланец) является комбинированный способ крепления: двигатель может быть установлен либо на лапах к фундаменту, либо присоединен через фланец к ответной части механизма (редуктора, насоса). Это универсализирует его применение. Фланец выполнен по стандарту и имеет типоразмер, соответствующий высоте оси вращения.

Расшифровка обозначения и основные параметры

Полное обозначение двигателя включает в себя серию, размер, длину сердечника, число полюсов и климатическое исполнение. Например: 5АИ 250 MA6 У3.

• 5АИ – серия асинхронного двигателя.
• 250 – высота оси вращения (габарит).
• M – длина сердечника статора (установлена вторая длина «М» для габарита 250).
• A – длина сердечника статора (в данном контексте «А» или другая буква может указывать на конкретную длину в рамках габарита, влияющую на мощность).
• 6 – число полюсов (для М4 – это 4 полюса, но в примере указано 6).
• У3 – климатическое исполнение (У – умеренный климат, категория размещения 3 – в закрытых помещениях без регулирования климата).

Для исполнения 5АИ 250 М4 характерны 4 полюса, что при частоте сети 50 Гц дает синхронную частоту вращения 1500 об/мин, а асинхронную (номинальную с учетом скольжения) – примерно 1470-1480 об/мин.

Основные технические характеристики двигателя 5АИ 250 М4

Точные параметры мощности, тока, КПД и cos φ зависят от конкретной длины сердечника (S, M, L) в рамках габарита 250. Ниже приведены сводные данные для типичных мощностей в этом габарите для 4-полюсного исполнения.

Мощность, кВт	Синхронная частота, об/мин	Номинальная частота, об/мин	Номинальный ток (380В), А	КПД, η, %	cos φ	Пусковой ток / Iном	Масса, кг
75.0	1500	1480	142	93.5	0.88	7.0	520
90.0	1500	1480	169	94.0	0.88	7.0	570
110.0	1500	1480	205	94.5	0.88	7.0	650

Механические характеристики и условия эксплуатации

Двигатели 5АИ 250 М4 предназначены для продолжительного режима работы S1 по ГОСТ 183-74. Они способны выдерживать значительные механические перегрузки. Коэффициент перегрузочной способности (отношение максимального момента к номинальному) составляет не менее 2.2. Пусковой момент (отношение пускового момента к номинальному) – от 1.3 до 2.0 в зависимости от конкретной модификации. Двигатели допускают прямой пуск от сети при условии, что параметры сети соответствуют требованиям.

Эксплуатация возможна в широком диапазоне условий:

• Рабочая температура окружающей среды: от -40°C до +40°C (для исполнения У2, У3). Для тропического исполнения (Т2, Т3) – до +50°C.
• Высота над уровнем моря: не более 1000 м.
• Относительная влажность воздуха: не более 98% при 25°C (для IP54/IP55).

Сферы применения

Благодаря своей универсальности, надежности и соответствию стандартам, двигатели 5АИ 250 М4 нашли широкое применение в различных отраслях промышленности. Они используются в качестве привода:

• Центробежных и поршневых насосов в ЖКХ и нефтегазовой отрасли.
• Вентиляторов и дымососов большой производительности.
• Компрессоров и воздуходувок.
• Конвейерных линий и элеваторов.
• Станков и промышленного оборудования (деревообрабатывающие, металлорежущие станки).
• Смесителей, мельниц и другого технологического оборудования.

Исполнение М4 особенно востребовано там, где требуется компактное и надежное сочленение с редуктором или насосным агрегатом через фланец, исключающее перекосы.

Выбор, монтаж и техническое обслуживание

При выборе двигателя 5АИ 250 М4 необходимо учитывать не только мощность, но и режим работы механизма (S1, S3, S6), характер нагрузки (вентиляторная, постоянный момент, тяжелый пуск), наличие и тип преобразователя частоты (ПЧ). Для работы с ПЧ рекомендуется использовать двигатели с усиленной изоляцией обмоток или устанавливать выходные фильтры для подавления высокочастотных перенапряжений.

Монтаж должен производиться на ровное, жесткое основание. Обязательна центровка вала двигателя и приводимого механизма с использованием точных инструментов (лазерный центровщик, индикаторная стойка). Неправильная центровка приводит к вибрациям, перегреву подшипников и преждевременному выходу из строя. Требуется регулярное техническое обслуживание, включающее:

• Контроль вибрации и температуры подшипниковых узлов.
• Периодическую замену смазки в подшипниках (тип и периодичность указаны в паспорте).
• Очистку наружных поверхностей от пыли и грязи для обеспечения эффективного охлаждения.
• Проверку состояния клеммной коробки и надежности электрических соединений.
• Измерение сопротивления изоляции обмоток мегомметром.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем двигатель 5АИ отличается от АИР?

Двигатели серий 5АИ и АИР полностью взаимозаменяемы по установочным и присоединительным размерам, так как изготавливаются по одному стандарту (ГОСТ Р 51689-2000). Различие заключается в производителе и некоторых внутренних технологических решениях (марка стали сердечника, состав лака пропитки). По основным техническим характеристикам (КПД, cos φ, пусковые моменты) они идентичны.

Каков реальный КПД двигателя 5АИ 250 М4? Соответствует ли он классам IE?

Двигатели серии 5АИ, как и АИР, по уровню КПД соответствуют стандарту ГОСТ Р 51689-2000, который примерно эквивалентен классу энергоэффективности IE1 по международной классификации IEC 60034-30-1. Для двигателей мощностью 75-110 кВт средний КПД составляет 93-94.5%. Для достижения более высоких классов (IE2, IE3) требуются специальные энергоэффективные серии, например, 5АИР, 5АИЕ или зарубежные аналоги.

Можно ли использовать двигатель 5АИ 250 М4 с частотным преобразователем?

Да, можно. Однако для длительной и надежной работы на низких скоростях (ниже 20-30% от номинала) требуется независимое охлаждение (принудительный вентилятор), так как собственная вентиляция двигателя становится неэффективной. Также при питании от ПЧ длиной кабеля более 50 метров рекомендуется установка выходного дросселя или фильтра для защиты изоляции обмотки от перенапряжений, вызванных эффектом длинной линии.

Как правильно подобрать тепловую защиту или уставку автомата для данного двигателя?

Номинальный ток двигателя указан в таблице выше. Для защиты от перегрузок используются тепловые реле или электронные защитные устройства (мотор-автоматы). Уставка срабатывания теплового расцепителя обычно выбирается в диапазоне 1.05-1.15 от номинального тока двигателя. Автоматический выключатель для защиты от коротких замыканий выбирается с характеристикой срабатывания, исключающей ложные отключения при пуске (например, D для двигателей). Ток мгновенного расцепителя обычно в 10-15 раз превышает номинальный ток двигателя, чтобы пропустить пусковой ток.

Что означает индекс «М4» в конце обозначения? Какие еще исполнения бывают?

Индекс «М4» – это условное обозначение способа монтажа по ГОСТ 2479-79: «на лапах с фланцем». Другие распространенные исполнения:

• М1 – на лапах с двумя цилиндрическими концами вала.
• М2 – на лапах с одним цилиндрическим концом вала (фланец на противоположной стороне).
• М3 – фланцевое исполнение без лап.
• М6 – на лапах с фланцем на противоположном конце вала.
• М10 – фланцевое исполнение с лапами как для монтажа, так и для дополнительного крепления.

Выбор исполнения зависит от конструкции приводимого механизма.

Как часто требуется замена смазки в подшипниках и какую смазку использовать?

Периодичность замены смазки зависит от условий эксплуатации, типа подшипников и скорости вращения. Для двигателей 5АИ 250 М4 при работе в нормальных условиях (S1, умеренная температура) рекомендуемый интервал – каждые 4000-5000 часов работы. Используется консистентная смазка для подшипников качения, например, Литол-24, ЦИАТИМ-221 или их импортные аналоги (Shell Gadus, Mobilux). Количество смазки должно составлять примерно 1/2-2/3 свободного объема полости подшипникового узла. Переполнение смазкой так же вредно, как и ее недостаток, так как приводит к перегреву и вспениванию.