Электродвигатели 5АИ 280 М8
Электродвигатели 5АИ 280 М8: полный технический обзор и эксплуатационные характеристики
Электродвигатель 5АИ 280 М8 представляет собой асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором серии 5АИ, являющейся современным российским аналогом общепромышленных двигателей серии АИР. Индекс «280» указывает на высоту оси вращения (габарит) 280 мм, а «М8» – на исполнение по монтажным размерам и длине сердечника (установочный размер по ГОСТ). Данные двигатели предназначены для привода механизмов, не требующих регулирования частоты вращения: насосов, вентиляторов, компрессоров, станков, конвейеров и другого промышленного оборудования, работающего от сети переменного тока 50 Гц.
Конструктивные особенности и исполнения
Двигатели серии 5АИ производятся в соответствии с ГОСТ Р 51689-2000 (аналогичен МЭК 60034). Конструктивно это трехфазные асинхронные машины с алюминиевой станиной и чугунными щитами подшипников. Ротор – короткозамкнутый, типа «беличья клетка», с литыми алюминиевыми стержнями. Сердечники статора и ротора набраны из изолированной электротехнической стали для снижения потерь на вихревые токи.
Для габарита 280 мм и исполнения М8 характерны следующие основные конструктивные исполнения по способу монтажа:
- IM 1081 – на лапах с двумя подшипниковыми щитами, с одним цилиндрическим концом вала.
- IM 2081 – на лапах с фланцем на подшипниковом щите (комбинированное крепление).
- IM 3081 – с фланцевым креплением (без лап).
- IP54 – защита от попадания пыли в количестве, нарушающем работу, и от брызг воды с любого направления. Наиболее распространенный вариант для помещений с повышенной влажностью или запыленностью.
- IP55 – защита от пыли и струй воды. Применяется для работы на открытом воздухе или в особо жестких условиях.
- Внешнего состояния: очистку от пыли и грязи, обеспечение свободного прохода охлаждающего воздуха.
- Вибрации: допустимый уровень вибрации на подшипниковых щитах для данного габарита не должен превышать 2.8 мм/с по ГОСТ.
- Подшипников качения: контроль температуры (нагревание не более чем на 80°С над температурой окружающей среды) и уровня шума. Периодическая замена смазки (тип смазки – Литин-24 или аналог). Интервал пересмазки зависит от режима работы и скорости вращения.
- Изоляции обмоток: регулярное измерение сопротивления изоляции мегомметром на 1000 В. Для двигателей на 380 В сопротивление должно быть не менее 1 МОм в холодном состоянии и не менее 0.5 МОм в горячем.
- Водоснабжение и водоотведение: привод центробежных и поршневых насосов.
- Вентиляция и кондиционирование: привод вентиляторов и дымососов большой производительности.
- Нефтегазовая отрасль: привод компрессоров, насосов на перекачивающих станциях.
- Горнодобывающая промышленность: привод ленточных конвейеров, дробилок.
- Общее машиностроение: привод металлообрабатывающих станков, ковочного оборудования.
По степени защиты от внешних воздействий двигатели 5АИ 280 М8 чаще всего выпускаются в исполнении:
По способу охлаждения – IC 0141 (самовентиляция с наружным обдувом ребристого корпуса). По климатическому исполнению: У3, У2, У1 для умеренного климата, ХЛ для холодного, Т для тропического.
Основные технические параметры и характеристики
Номинальная мощность двигателей данного габарита и длины (М8) варьируется в зависимости от числа полюсов. Частота вращения определяется количеством полюсов: 2р=2, 4, 6, 8, 10, 12. Для исполнения М8 наиболее характерны двигатели на 6 и 8 полюсов, но производятся и другие варианты.
Основные параметры для различных чисел полюсов (на примере 5АИ 280 М8):
| Кол-во полюсов (2р) | Номинальная мощность, кВт | Синхронная частота, об/мин | Номинальная частота (при скольжении), об/мин | Номинальный ток при 380В, А (прибл.) | КПД, η, % | cos φ | Пусковой ток / Iном | Масса, кг (прибл.) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2 | 90 | 3000 | 2970 | 165 | 93.0 | 0.89 | 7.0 | 540 |
| 4 | 75 | 1500 | 1475 | 140 | 93.0 | 0.87 | 7.0 | 520 |
| 6 | 55 | 1000 | 985 | 105 | 92.5 | 0.86 | 6.5 | 500 |
| 8 | 45 | 750 | 735 | 90 | 92.0 | 0.81 | 6.0 | 480 |
| 10 | 37 | 600 | 590 | 78 | 91.5 | 0.78 | 5.5 | 470 |
Двигатели рассчитаны на продолжительный режим работы S1 по ГОСТ. Номинальное напряжение: 380 В, 50 Гц, схема соединения обмоток статора – «звезда» (Y). Возможна работа в сети 660 В при переключении обмоток на «треугольник» (Δ), что должно быть указано на шильдике. Допускается отклонение напряжения ±5% и частоты ±2%.
Пусковые и механические характеристики
Для двигателей 5АИ 280 М8 характерны высокие пусковые моменты. Отношение пускового момента к номинальному (Кп) составляет от 1.1 до 1.4 в зависимости от числа полюсов. Отношение максимального (критического) момента к номинальному (Км) – не менее 2.2 для всех исполнений, что обеспечивает устойчивую работу при кратковременных перегрузках. Пуск осуществляется прямым включением в сеть (DOL), однако для двигателей такой мощности необходимо учитывать высокие пусковые токи (в 5-7 раз выше номинального), что может потребовать применения плавных пускателей или частотных преобразователей для снижения нагрузки на сеть и механическую часть привода.
Установка, монтаж и подключение
Монтаж двигателя должен производиться на ровное, жесткое, виброустойчивое основание. При установке на лапах необходимо использовать центровку по полумуфтам с помощью щупа и индикаторной стойки для исключения перекоса. Допустимое биение рабочего конца вала регламентировано стандартом. Подключение к электрической сети должно выполняться кабелем с медными жилами, сечение которого выбирается по номинальному току с учетом условий прокладки. Обязательно наличие надежного защитного заземления корпуса двигателя. Для защиты от перегрузок и коротких замыканий в силовой цепи должны быть установлены автоматические выключатели с расцепителями, настроенными на номинальный ток двигателя, и тепловые реле.
Обслуживание и диагностика
Техническое обслуживание включает в себя регулярный контроль:
Сферы применения
Двигатели 5АИ 280 М8 находят применение в различных отраслях промышленности благодаря своей надежности и унификации:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается 5АИ 280 М8 от АИР 280 М8?
Серия 5АИ является эволюционным развитием серии АИР. Основные отличия – использование современных изоляционных материалов (класс нагревостойкости F вместо B при сохранении изоляционного ресурса по классу B), оптимизация магнитной системы и вентиляции, что в целом может приводить к незначительному улучшению массогабаритных показателей и КПД. Габаритные и присоединительные размеры, как правило, взаимозаменяемы.
Можно ли использовать этот двигатель с частотным преобразователем (ЧП)?
Да, двигатели серии 5АИ пригодны для работы от частотного преобразователя. Однако для обеспечения долговечности необходимо соблюдать условия: использовать ЧП с синус-фильтром или dU/dt-фильтром для снижения скорости нарастания импульсного напряжения, что защищает изоляцию обмоток. При длительной работе на низких скоростях может потребоваться независимое охлаждение (внешний вентилятор), так как собственный вентилятор двигателя снижает эффективность.
Как определить, какой мощности двигатель передо мной, если шильдик утерян?
Точное определение мощности без шильдика затруднительно. Можно ориентироваться на габаритные размеры (высота оси вращения 280 мм), длину сердечника (сравнить с каталогом размеров М8), результаты измерений сопротивления обмоток постоянному току и сравнение их с данными типовых двигателей. Наиболее надежный способ – обратиться к производителю с серийным номером, если он сохранился на корпусе.
Какие подшипники установлены в двигателе 5АИ 280 М8?
Тип подшипников зависит от завода-изготовителя и модификации. Как правило, на валу со стороны привода (D-end) устанавливается радиально-упорный шарикоподшипник (например, 6318), а со стороны, противоположной приводу (N-end) – радиальный шарикоподшипник (например, 6316). Для точного определения необходимо consult руководство по эксплуатации на конкретную модель.
Что означает буква «М» в индексе М8?
Буква «М» обозначает установочный размер по длине сердечника статора согласно ГОСТ. Цифра после «М» – условный номер длины (лапа). Чем больше цифра, тем длиннее сердечник и, как правило, выше мощность двигателя в пределах одного габарита (высоты оси вращения). М8 для габарита 280 указывает на одну из самых длинных станин в этой размерной линейке.
Как правильно выбрать схему подключения «звезда» или «треугольник»?
Схема подключения определяется сетевым напряжением. На шильдике двигателя указаны два напряжения, например: 380/660 В. Это означает, что для работы в сети 380 В обмотки должны быть соединены в «звезду» (Y). Для работы в сети 660 В – в «треугольник» (Δ). Подключение в неправильную схему приведет к повреждению двигателя: при включении «треугольником» в 380 В двигатель сгорит из-за перегрузки по току; при включении «звездой» в 660 В – не разовьет номинальную мощность и будет работать с перегревом.