Электродвигатели 5АИ 80 А8

Электродвигатели 5АИ 80 А8: технические характеристики, конструкция и область применения

Электродвигатели серии 5АИ 80 А8 представляют собой асинхронные машины с короткозамкнутым ротором, предназначенные для трехфазной сети переменного тока частотой 50 Гц. Модель 5АИ 80 А8 относится к габариту 80 по высоте оси вращения (80 мм) и имеет 8 полюсов, что определяет его синхронную частоту вращения 750 об/мин (при 50 Гц). Данные двигатели соответствуют стандарту ГОСТ Р 51689-2000 (МЭК 60034-1) и являются современным аналогом ранее выпускавшихся серий АИР. Индекс «5АИ» указывает на общепромышленное исполнение.

Расшифровка обозначения

Типоразмер двигателя расшифровывается следующим образом:

5АИ – серия асинхронных электродвигателей 5-го габарита (по классификации производителя).
80 – высота оси вращения вала от плоскости установки в миллиметрах (в данном случае 80 мм).
А8 – число полюсов (8), что соответствует синхронной скорости 750 об/мин.

Дополнительные буквы и цифры в конце маркировки (например, У3, ХЛ2) указывают на климатическое исполнение и категорию размещения.

Основные технические параметры

Электродвигатель 5АИ 80 А8 характеризуется следующими ключевыми параметрами:

Номинальная мощность (P_2N): 1,1 кВт.
Синхронная частота вращения (n₀): 750 об/мин.
Номинальная частота вращения (n_N): Около 700-720 об/мин (зависит от скольжения).
Номинальное напряжение (U_N): 220/380 В, 380/660 В (соединение обмоток «треугольник/звезда» соответственно).
Номинальный ток (I_N): Зависит от схемы соединения. При 380 В и соединении «звезда» — приблизительно 3,2 А.
КПД (η): Обычно в диапазоне 75-78% для данного габарита и числа полюсов.
Коэффициент мощности (cos φ): Около 0,68-0,72.
Кратность пускового тока (I_п/I_N): 5,0 – 6,0.
Кратность пускового момента (M_п/M_N): 1,8 – 2,0.
Кратность максимального момента (M_max/M_N): 2,0 – 2,2.
Масса: Приблизительно 17-19 кг в зависимости от исполнения.
Степень защиты (IP): Стандартно IP54 (защита от пыли и брызг воды).
Класс изоляции: F (допустимая температура 155°C), с нагревом по классу B (130°C).
Режим работы (S1): Продолжительный номинальный режим.

Конструктивные особенности

Двигатель 5АИ 80 А8 имеет классическую конструкцию асинхронной машины с короткозамкнутым ротором.

Статор: Собирается из листов электротехнической стали для уменьшения потерь на вихревые токи. В пазах уложена трехфазная обмотка, изолированная материалами класса F. Обмотка имеет выводы, позволяющие изменять схему соединения («звезда»/«треугольник»).
Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Изготавливается из алюминиевого сплава с залитыми одновременно стержнями и замыкающими кольцами. Конструкция неразборная, прочная и не требующая обслуживания.
Корпус и подшипниковые щиты: Корпус выполнен из чугуна, что обеспечивает хорошее теплоотведение, механическую прочность и снижение вибрации. Подшипниковые щиты из чугуна или алюминиевого сплава.
Подшипниковые узлы: Используются шарикоподшипники качения. Со стороны приводного конца, как правило, устанавливается подшипник №180306, со стороны противоположного конца — №180305. Узел имеет уплотнения, соответствующие степени защиты IP54.
Охлаждение: Самовентилируемое (IC 411). На валу двигателя закреплена крыльчатка, которая нагнетает воздух через оребренную поверхность корпуса.
Клеммная коробка: Расположена в верхней части корпуса. Имеет уплотнения для защиты от пыли и влаги. Может быть развернута на 180° для удобства подключения.

Механические характеристики и скольжение

Для 8-полюсных двигателей характерно повышенное номинальное скольжение (около 4-7%) по сравнению с 2- или 4-полюсными машинами. Это связано с особенностями конструкции ротора для обеспечения необходимого пускового момента при большом числе полюсов. Механическая характеристика M = f(s) является жесткой в рабочей зоне. Пуск осуществляется прямым включением (DOL), так как мощность двигателя невелика. Наличие повышенного пускового момента (в 1,8-2 раза выше номинального) позволяет уверенно запускать механизмы под нагрузкой.

Таблица основных технических данных 5АИ 80 А8

Параметр	Значение	Единица измерения	Примечание
Мощность, P_2N	1.1	кВт	На валу при номинальной нагрузке
Синхронная частота, n₀	750	об/мин	Для сети 50 Гц
Номинальное скольжение, s_N	~6.0	%	Ориентировочно
Напряжение, U_N	380	В	Для соединения «звезда»
Номинальный ток, I_N	~3.2	А	При 380 В, cos φ=0.7, КПД=76%
КПД, η	76	%	Среднее значение в номинальном режиме
cos φ	0.70	—	Коэффициент мощности
I_п/I_N	5.5	—	Кратность пускового тока
M_п/M_N	1.9	—	Кратность пускового момента
M_max/M_N	2.1	—	Кратность максимального момента
Степень защиты	IP54	—	Защита от пыли и брызг
Класс изоляции	F	—	По нагревостойкости
Масса	18	кг	Ориентировочно

Область применения и типовые приводы

Низкооборотные 8-полюсные двигатели мощностью 1,1 кВт применяются в механизмах, требующих невысокой скорости вращения и надежной работы. Типовые области применения:

Привод вентиляторов и дымососов средней производительности.
Привод насосов низкого и среднего давления (циркуляционные, подающие).
Привод конвейеров с постоянной или слабо меняющейся нагрузкой (ленточные, скребковые транспортеры).
Привод смесителей, мешалок, растворосмесителей.
В составе станков (заточных, сверлильных) и деревообрабатывающего оборудования.
В системах вентиляции и кондиционирования воздуха.

Выбор именно 8-полюсного исполнения (вместо более распространенных 4-полюсных 1500 об/мин) часто обусловлен необходимостью снижения скорости вращения рабочего органа без применения редуктора или использования редуктора с меньшим передаточным числом, что повышает общую надежность и КПД привода.

Подключение и схемы управления

Стандартное напряжение питания для промышленных сетей — 380 В, 50 Гц. Обмотки статора двигателя 5АИ 80 А8 должны быть соединены в «звезду» (Y) для работы в сети 380 В. При наличии сети 220 В (три фазы) обмотки переключаются в «треугольник» (Δ), однако данное напряжение менее распространено. Для защиты и управления применяются:

Автоматический выключатель (QF): Для защиты от токов короткого замыкания и длительной перегрузки. Номинальный ток выключателя выбирается на ступень выше номинального тока двигателя (например, 4А или 6,3А).
Магнитный пускатель (KM): Для дистанционного пуска, остановки и реверса. Выбирается по номинальному току двигателя (категория применения AC-3). Для реверсивной схемы используются два пускателя с механической и электрической блокировкой.
Тепловое реле (KK): Встроенное в пускатель или отдельное, для защиты от перегрузки. Уставка тока срабатывания регулируется в диапазоне 1,05-1,2 от номинального тока двигателя.

Прямой пуск является предпочтительным для двигателя такой мощности.

Техническое обслуживание и диагностика

Электродвигатели 5АИ 80 А8 не требуют сложного обслуживания благодаря закрытым подшипникам. Основные процедуры включают:

Периодический контроль: Измерение тока нагрузки, вибрации, температуры корпуса и подшипниковых узлов.
Очистку наружных поверхностей: Для обеспечения эффективного охлаждения.
Проверку заземления и состояния клеммной коробки.
Замену смазки в подшипниках: Только для двигателей с обслуживаемыми подшипниковыми узлами (в стандартном исполнении IP54 подшипники часто не обслуживаются в течение всего срока службы). Периодичность — каждые 10-15 тыс. часов работы.
Диагностику изоляции: Измерение сопротивления изоляции обмоток мегомметром (не менее 1 МОм при 500 В).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается 5АИ 80 А8 от старого аналога АИР 80 А8?

Двигатели серии 5АИ являются модернизированным продолжением серии АИР. Основные отличия: повышенный КПД (близкий к классу IE2), использование изоляции класса F, унификация с международными требованиями (IEC), улучшенная конструкция подшипниковых узлов и вентиляционной системы. Габаритные и установочно-присоединительные размеры, как правило, сохранены.

Можно ли использовать этот двигатель с частотным преобразователем (ЧП)?

Да, двигатели серии 5АИ пригодны для работы от частотного преобразователя. Для обеспечения долговечности рекомендуется:

Использовать ЧП с синус-фильтром или dU/dt-фильтром, особенно при длинах кабеля более 30 метров, для защиты изоляции обмоток от перенапряжений.
Обеспечить принудительное независимое охлаждение (отдельный вентилятор) при работе на скоростях ниже 20-30% от номинальной, так как собственный вентилятор двигателя на низких оборотах неэффективен.
Настраивать параметры разгона и торможения в соответствии с механической инерцией привода.

Как правильно выбрать тепловую защиту для данного двигателя?

Номинальный ток теплового элемента реле (или уставка электронного защитного устройства) выбирается равным номинальному току двигателя, указанному на его шильдике. Для двигателя 5АИ 80 А8 при 380В это примерно 3,2А. Диапазон регулировки реле обычно позволяет установить ток срабатывания в пределах 1,05-1,2 I_N (около 3,4 – 3,8 А).

Что означает климатическое исполнение У3 или ХЛ2 в маркировке?

Это обозначения по ГОСТ 15150:

У3 – для эксплуатации в умеренном климате, категория размещения 3 (в закрытых помещениях без регулирования климата, где колебания температуры и влажности выше, чем на улице).
ХЛ2 – для холодного климата, категория размещения 2 (в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями).

Двигатели в исполнении ХЛ часто имеют морозостойкую смазку в подшипниках и краску.

Каков ожидаемый срок службы двигателя 5АИ 80 А8?

Средний расчетный срок службы при соблюдении условий эксплуатации (номинальная нагрузка, чистая окружающая среда, температура охлаждающего воздуха не выше +40°C) составляет не менее 15 000 часов. На практике, при правильном обслуживании, двигатели могут работать 10-15 лет и более. Критическим узлом, определяющим ресурс, являются подшипники качения.

Почему двигатель греется выше допустимой температуры даже при номинальной нагрузке?

Возможные причины:

Повышенное напряжение или несимметрия напряжения питающей сети.
Затрудненное охлаждение (загрязнение ребер корпуса, поломка или заклинивание вентилятора).
Повышенное сопротивление вращению (неисправность приводимого механизма, заклинивание подшипника).
Частые пуски или работа в режиме S3-S6.
Частичное межвитковое замыкание в обмотке статора.

Необходимо проверить ток по фазам, напряжение, чистоту двигателя и состояние механической части.

Заключение

Электродвигатель 5АИ 80 А8 является надежным, универсальным и широко применяемым приводным устройством для низкооборотных механизмов мощностью около 1,1 кВт. Его конструкция, соответствующая современным стандартам, обеспечивает длительную и безотказную работу в типовых промышленных условиях. Правильный выбор, монтаж, настройка защит и плановое техническое обслуживание являются ключевыми факторами для достижения максимального ресурса агрегата. При использовании в составе регулируемого электропривода необходимо учитывать требования к работе с частотными преобразователями.

Электродвигатели 5АИ 80 А8