Электродвигатели 5АИ 250 S6

Электродвигатели 5АИ 250 S6: технические характеристики, конструкция и область применения

Электродвигатели серии 5АИ 250 S6 представляют собой асинхронные машины с короткозамкнутым ротором, трехфазного переменного тока, предназначенные для продолжительного режима работы S1. Модель 5АИ 250 S6 является частью единой серии асинхронных двигателей 5АИ, разработанной в соответствии с ГОСТ Р 51689-2000 (стандарт, гармонизированный с МЭК 60034-1). Индекс расшифровывается следующим образом: 5АИ – тип серии (Асинхронный, Исполнение IP55, 5-я габаритная длина сердечника статора), 250 – высота оси вращения в миллиметрах, S – установочный размер по длине станины (короткий), 6 – число полюсов.

Конструктивные особенности и исполнение

Двигатели 5АИ 250 S6 изготавливаются в защищенном исполнении со степенью защиты IP55, что обеспечивает полную защиту от контакта с токоведущими и движущимися частями, а также защиту от пыли и водяных струй с любого направления. Конструкция включает в себя литую алюминиевую станину с наружным оребрением для эффективного теплоотвода и чугунные подшипниковые щиты. Двигатели данного типоразмера, как правило, выполняются с двумя концами вала: основной вал (со стороны привода) и противоприводной конец вала (задний), что позволяет монтировать дополнительные устройства, такие как тахогенераторы или вентиляторы внешнего обдува.

Основные конструктивные узлы:

    • Статор: Собирается из листов электротехнической стали, изолированных друг от друга для снижения потерь на вихревые токи. Обмотка статора выполняется из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F, что допускает рабочую температуру до 155°C.
    • Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Изготавливается путем заливки алюминиевого сплава в пазы ротора, что формирует стержни, торцевые кольца и вентиляционные лопатки одновременно.
    • Подшипниковые узлы: Используются шарикоподшипники качения. Со стороны привода, как правило, устанавливается радиально-упорный подшипник, воспринимающий остаточную осевую нагрузку. Смазка – консистентная, закладывается на весь срок службы.
    • Система охлаждения: Самовентилируемая (IC 411). На валу ротора закреплен внутренний вентилятор, который прогоняет воздух через оребренную поверхность станины, находясь внутри защитного кожуха.
    • Клеммная коробка: Расположена в верхней части станины. Имеет увеличенный объем для удобства монтажа кабелей. Может быть развернута на 90°, 180° и 270° относительно базового положения для удобства подвода питающих линий.

    Основные технические параметры и характеристики

    Ключевым параметром двигателя 5АИ 250 S6 является его номинальная мощность, которая составляет 45 кВт. Синхронная скорость при частоте 50 Гц и 6 полюсах – 1000 об/мин. Фактическая номинальная скорость при полной нагрузке находится в диапазоне 970-980 об/мин, что определяет номинальное скольжение около 2-3%.

    Таблица 1. Основные номинальные данные двигателя 5АИ 250 S6 (при 380 В, 50 Гц, S1)

    ПараметрЗначениеЕдиница измерения
    Мощность на валу (P2N)45кВт
    Синхронная частота вращения1000об/мин
    Номинальная частота вращения (приблизительно)975об/мин
    Номинальный ток (IN)86А
    Номинальный КПД (η)92.5%
    Коэффициент мощности (cos φ)0.84
    Кратность пускового тока (Iп/IN)6.5
    Кратность пускового момента (Mп/MN)1.4
    Кратность максимального момента (Mmax/MN)2.2
    Масса (приблизительно)380кг

    Механические характеристики и монтажные размеры

    Двигатель 5АИ 250 S6 выпускается в двух основных монтажных исполнениях: IM 1081 (лапы с одним цилиндрическим концом вала) и IM 2081 (лапы с двумя концами вала). Габаритные, установочные и присоединительные размеры строго регламентированы стандартами, что обеспечивает взаимозаменяемость продукции разных производителей.

    Таблица 2. Основные монтажные размеры (типовые значения)

    ОбозначениеОписаниеЗначение, мм
    hВысота оси вращения250
    l1Длина от торца вала до первого монтажного отверстия140
    l10Длина от торца вала до центра подшипникового щита105
    d1Диаметр вала (основной)65
    b1Ширина шпоночного паза на валу18
    h1Высота шпоночного паза на валу11
    AМежосевое расстояние лап в продольном направлении400
    BМежосевое расстояние лап в поперечном направлении350

    Эксплуатационные особенности и выбор аппаратуры управления

    Пуск двигателя мощностью 45 кВт требует правильного выбора пусковой и защитной аппаратуры. Прямой пуск (DOL) допустим при достаточной мощности питающей сети, так как пусковой ток достигает 559 А (86 А

  • 6.5). При ограничениях по току или для снижения механических ударов применяются устройства плавного пуска (УПП) или частотные преобразователи (ЧП). Последние также позволяют осуществлять регулирование скорости в широком диапазоне, что для 6-полюсного двигателя с базовой скоростью ~975 об/мин может быть расширено как вниз, так и вверх (с учетом механической прочности ротора и характеристик вентиляции).

  • Обязательный комплект защит включает в себя:

    • Тепловая защита от перегрузки: Реализуется через биметаллические реле в составе магнитного пускателя или электронные расцепители в автоматических выключателях.
    • Защита от короткого замыкания: Автоматические выключатели с электромагнитным расцепителем.
    • Защита от обрыва фазы и асимметрии напряжения: Контроль осуществляется реле контроля фаз или многофункциональным защитным реле.
    • Защита от перегрева: В обмотку статора могут быть встроены датчики температуры (PTC-термисторы или PT100), подключаемые к внешнему устройству управления.

    Области применения и типовые приводы

    Двигатели 5АИ 250 S6 с высокой мощностью и относительно низкой скоростью вращения находят широкое применение в промышленности для привода механизмов, требующих значительного крутящего момента:

    • Приводы центробежных и поршневых насосов для воды, нефтепродуктов, химических сред.
    • Вентиляторы и дымососы большой производительности в системах вентиляции и котельных установках.
    • Приводы ленточных, цепных и винтовых конвейеров в горнодобывающей, металлургической и пищевой отраслях.
    • Дробильное и мельничное оборудование.
    • Смесители и мешалки для тяжелых сред.
    • Компрессоры поршневого и винтового типа.

    Техническое обслуживание и диагностика

    Плановое техническое обслуживание двигателя 5АИ 250 S6 включает в себя:

    • Контроль вибрации: Регулярные замеры виброскорости на подшипниковых щитах в трех направлениях. Превышение допустимых значений (обычно более 2.8 мм/с) может указывать на дисбаланс ротора, износ подшипников или ослабление крепления.
    • Контроль температуры: Мониторинг температуры подшипниковых узлов (термометром или тепловизором) и статора (встроенными датчиками). Перегрев подшипников чаще всего связан с потерей смазки или неправильной их установкой.
    • Контроль состояния изоляции: Измерение сопротивления изоляции обмоток статора мегомметром на напряжение 1000 В. Значение должно быть не менее 1 МОм при температуре близкой к рабочей, а в холодном состоянии – значительно выше.
    • Проверка и подтяжка соединений: Ревизия клеммной коробки, заземляющего болта, крепления двигателя к фундаменту.
    • Замена подшипников: По наработке или при появлении признаков износа (повышенный шум, вибрация, нагрев).

    Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

    Чем отличается исполнение S от исполнения L в обозначении двигателя 5АИ 250?

    Буквы S (Short) и L (Long) обозначают установочный размер по длине сердечника статора и, соответственно, длину станины. Двигатель с индексом L (например, 5АИ 250 L6) при той же высоте оси вращения 250 мм будет иметь более длинный сердечник статора, что обычно позволяет разместить больше активной стали и меди. Это приводит к увеличению номинальной мощности (например, до 55 кВт для 6 полюсов) и/или улучшению энергоэффективности и перегрузочной способности по сравнению с исполнением S.

    Можно ли использовать двигатель 5АИ 250 S6 в сети 660 В?

    Да, но только если это специальное исполнение, рассчитанное на такое напряжение. Большинство двигателей серии 5АИ имеют обмотку, рассчитанную на два номинальных напряжения: 220/380 В (схема соединения Δ/Y) или 380/660 В (схема соединения Δ/Y). Для работы в сети 660 В двигатель, предназначенный для 380/660 В, должен быть соединен в «звезду» (Y). Необходимо всегда проверять паспортную табличку двигателя и схему соединения обмоток перед подключением.

    Какие альтернативы существуют двигателю 5АИ 250 S6?

    Прямыми аналогами по основным параметрам (мощность, скорость, установочные размеры) являются двигатели других серий, соответствующие ГОСТ и МЭК:

    • Серия АИР (старое обозначение, например, АИР250S6).
    • Серия RA (европейские производители, например, по стандарту IEC).
    • Энергоэффективные серии, такие как 5АИЕ (с повышенным КПД) или 5АИР (Россия).

    При выборе аналога критически важно сверять не только мощность и скорость, но и все монтажные размеры (особенно габаритные и установочные), массу, значение момента инерции ротора.

    Как правильно подобрать частотный преобразователь для данного двигателя?

    Для двигателя 5АИ 250 S6 (45 кВт, 86 А) необходимо выбирать частотный преобразователь:

    • По мощности: номинальный выходной ток ПЧ должен быть не менее номинального тока двигателя (86 А). Часто выбирают ПЧ на номинальную мощность 45 кВт или 55 кВт.
    • По перегрузочной способности: ПЧ должен обеспечивать не менее 150% от номинального тока в течение 60 секунд для обеспечения пусковых моментов.
    • По функционалу: наличие векторного управления без датчика обратной связи (Sensorless Vector) улучшит управление моментом на низких скоростях. Обязательна защита от перегрева двигателя через встроенные термодатчики (PTC или PT100).
    • Рекомендуется установка выходного дросселя или синус-фильтра для снижения гармонических искажений и защиты изоляции обмотки от перенапряжений, вызванных длинными кабельными трассами.

    Каков средний срок службы двигателя и от чего он зависит?

    Расчетный срок службы двигателей серии 5АИ при соблюдении условий эксплуатации составляет 15-20 лет. Ключевыми факторами, сокращающими ресурс, являются:

    • Тепловой режим: Работа при температуре окружающей среды выше +40°C или постоянная перегрузка, ведущая к превышению класса нагревостойкости изоляции (для класса F – 155°C). Каждые 10°C сверх нормы сокращают срок службы изоляции примерно вдвое.
    • Вибрационные нагрузки: Несоосность с рабочей машиной, дисбаланс ротора приводят к ускоренному износу подшипников.
    • Качество электроснабжения: Асимметрия напряжения, отклонение частоты, высшие гармоники увеличивают потери и нагрев.
    • Условия окружающей среды: Агрессивные среды, проводящая пыль, высокая влажность (несмотря на IP55) могут повредить внешние части и клеммную коробку.
    • Качество обслуживания: Отсутствие плановых проверок состояния подшипников и изоляции.

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.