Электродвигатели 5АИ 90 LA8

Электродвигатели 5АИ 90 LA8: технические характеристики, конструкция и область применения

Электродвигатель 5АИ 90 LA8 представляет собой асинхронный двигатель трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, являющийся частью единой серии 5АИ. Данная серия соответствует современным международным требованиям по энергоэффективности (класс IE2 по ГОСТ Р МЭК 60034-30-1) и является преемником широко распространенных серий АИР и 4А. Индекс 5АИ обозначает пятую серию асинхронных интерэлектродвигателей. Модель 90 LA8 относится к числовому ряду мощностей и габаритов, где «90» — это высота оси вращения вала в миллиметрах, «L» — установочный размер по длине станины, «А» — обозначение лап (лапы чугунные), а «8» — число полюсов, что соответствует синхронной частоте вращения 750 об/мин.

Расшифровка обозначения и основные параметры

Полная расшифровка типа двигателя позволяет точно определить его ключевые параметры:

• 5АИ: Единая серия асинхронных двигателей.
• 90: Высота оси вращения вала (R) от опорной поверхности лап, равная 90 мм.
• L: Условная длина сердечника статора (от «S» — самая короткая до «M», «L» — длинная).
• A: Исполнение по способу монтажа (IM 1081, IM 2081). Лапы чугунные, с двумя подшипниковыми щитами.
• 8: Количество полюсов. 2p=8, синхронная скорость — 750 об/мин.

Конструктивные особенности

Двигатели серии 5АИ 90 спроектированы с применением современных материалов и технологий для повышения надежности и КПД. Основные конструктивные узлы:

• Статор: Сердечник набирается из изолированных листов электротехнической стали, запрессовывается в чугунный или алюминиевый корпус (станину). Обмотка выполняется из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F, что обеспечивает запас по перегреву при работе в номинальном режиме с изоляцией класса B.
• Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Литой из алюминиевого сплава, с вентиляционными лопатками для улучшения охлаждения. Конструкция ротора динамически сбалансирована.
• Подшипниковые узлы: Используются шарикоподшипники качения закрытого типа, не требующие пополнения смазки в течение всего срока службы. Для вала 90-го габарита, как правило, применяются подшипники: со стороны привода — №6309, со стороны противоприводной — №6209.
• Охлаждение: Исполнение с самовентиляцией (IC 411). На валу со стороны, противоположной приводу, закреплен вентилятор, закрытый защитным кожухом. Воздушный поток направляется по оребрениям станины.
• Клеммная коробка: Расположена в верхней части станины. Имеет возможность разворота на 180° для удобства подвода кабелей. Ввод кабеля может быть выполнен с любой из четырех сторон. Клеммник позволяет осуществлять соединение обмоток как в «звезду» (Y), так и в «треугольник» (Δ) для работы на двух напряжениях.

Технические характеристики двигателя 5АИ 90 LA8

Номинальные параметры двигателя определены для работы от сети 380 В, 50 Гц. Фактические значения могут незначительно отличаться у разных производителей, но находятся в рамках ГОСТ.

Параметр	Значение / Описание
Мощность, P2Н	1,5 кВт
Синхронная частота вращения, n0	750 об/мин
Номинальная частота вращения, nН	около 700 об/мин (зависит от скольжения)
Номинальный ток, IН (380В, 50Гц)	~3,9 А
Коэффициент полезного действия, η	~82,5% (соответствует классу IE2)
Коэффициент мощности, cos φ	~0,71
Кратность пускового тока, Iп/IН	6,0 — 7,0
Кратность пускового момента, Mп/MН	1,8 — 2,0
Кратность максимального момента, Mmax/MН	2,2 — 2,4
Масса двигателя	~25 кг (зависит от производителя)
Степень защиты	IP55 (защита от пыщи и струй воды)
Класс изоляции	F (допустимый нагрев 155°C, работа с запасом по классу B — 130°C)
Режим работы	S1 (продолжительный)

Механические характеристики и установочные размеры

Двигатель 5АИ 90 LA8 изготавливается в основном исполнении IM 1081 (лапы с одним цилиндрическим концом вала). Основные установочные и присоединительные размеры соответствуют ГОСТ 2479 (DIN 42673).

Обозначение размера	Значение, мм
Высота оси вращения, R	90
Длина от конца вала до середины монтажных лап, L	335
Высота от опорной плоскости до центра вала, H	90
Диаметр вала, d	24
Длина цилиндрической части вала, l	50
Расстояние между отверстиями в лапах по ширине, A	140
Расстояние между отверстиями в лапах по длине, B	125
Диаметр отверстий в лапах, d1	12

Область применения и типовые приводы

Двигатель 5АИ 90 LA8 с низкой частотой вращения (около 700 об/мин) и моментом около 20 Н·м предназначен для привода механизмов, не требующих высоких скоростей, но нуждающихся в повышенном вращающем моменте. Типичные области применения:

• Приводы конвейеров (ленточных, скребковых, роликовых) с редуктором или без.
• Вентиляторы и дымососы средней производительности.
• Насосы поршневого и шестеренчатого типа, шнековые насосы.
• Смесители, мешалки, растворосмесители.
• Подъемно-транспортное оборудование (лебедки, тали с редуктором).
• Оборудование для сельского хозяйства (кормораздатчики, транспортеры).

Выбор данного двигателя обоснован в случаях, когда требуется надежный, энергоэффективный и необслуживаемый привод для продолжительной работы в условиях возможного загрязнения (благодаря IP55).

Схемы подключения и управление

Обмотки статора двигателя 5АИ 90 LA8 рассчитаны на два номинальных напряжения. Клеммная коробка содержит 6 выводов (U1, V1, W1; U2, V2, W2). Стандартные схемы подключения:

• Для напряжения 380 В (сеть 380/660 В): Соединение обмоток «звездой» (Y). Выводы U2, V2, W2 соединяются в общую точку, на U1, V1, W1 подаются фазы L1, L2, L3.
• Для напряжения 220 В (сеть 220/380 В): Соединение обмоток «треугольником» (Δ). Попарное соединение: U1-W2, V1-U2, W1-V2. На точки соединения подаются фазы.

Для пуска и защиты двигателя применяются:

• Прямой пуск: Через автоматический выключатель (номинальный ток ~10А, характеристика C или D) и контактор с тепловым реле (уставка ~4А).
• Реверсивный пуск: С использованием двух контакторов с механической и электрической блокировкой.
• Частотное регулирование: Возможно с применением частотного преобразователя (ПЧ) на соответствующую мощность. Это позволяет плавно регулировать скорость вниз от номинальной, что особенно эффективно для насосов и вентиляторов. При этом необходимо учитывать возможность работы двигателя на низких скоростях (требуется дополнительное охлаждение) и установку выходного дросселя или фильтра для защиты обмотки от импульсных перенапряжений.

Техническое обслуживание и диагностика

Двигатели серии 5АИ относятся к категории необслуживаемых в процессе эксплуатации. Однако для обеспечения длительного ресурса рекомендуется проводить периодический контроль:

• Внешний осмотр: Отсутствие механических повреждений, загрязнений, препятствующих охлаждению.
• Контроль вибрации: Уровень вибрации на подшипниковых щитах не должен превышать 2,8 мм/с для данного габарита.
• Измерение сопротивления изоляции мегаомметром на 500 В. Сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса и между фазами в холодном состоянии должно быть не менее 1 МОм, а рекомендуемое значение — свыше 10 МОм.
• Контроль тока нагрузки: Фактический потребляемый ток не должен превышать номинальный, указанный на шильдике.
• Контроль температуры: Нагрев корпуса не должен превышать 90°C (для класса изоляции F с запасом). Перегрев может быть вызван перегрузкой, нарушением условий охлаждения или проблемами с подшипниками.
• Подшипниковые узлы: Замена подшипников проводится при появлении повышенного шума, гула или люфта. Ресурс подшипников в нормальных условиях составляет 20 000 — 30 000 часов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается 5АИ 90 LA8 от старого аналога АИР90L8?

Основные отличия: более высокий КПД (класс IE2 у 5АИ против IE1 у АИР), использование современных изоляционных материалов класса F, унификация с международными габаритными размерами, часто — более легкий вес за счет оптимизации конструкции и материалов (например, алюминиевая станина). Установочные размеры в большинстве случаев взаимозаменяемы.

Можно ли использовать этот двигатель в сети 220 В?

Да, но только при наличии трехфазной сети 220 В (например, от понижающего трансформатора или генератора) и переключении обмоток со «звезды» на «треугольник». В однофазную сеть 220 В двигатель может быть подключен только через частотный преобразователь или с использованием фазосдвигающего конденсатора, что приводит к значительной потере мощности (на 30-40%) и не является штатным режимом работы.

Какой пусковой автомат и тепловое реле выбрать для данного двигателя?

Автоматический выключатель: номинальный ток расцепителя 10А, характеристика срабатывания «C» или, для тяжелых пусковых условий, «D». Тепловое реле (расцепитель): уставка регулируется в диапазоне, включающем номинальный ток двигателя (~3,9А). Точная настройка производится под нагрузкой в рабочих условиях.

Что означает класс энергоэффективности IE2 и можно ли заменить двигатель IE2 на IE1?

Класс IE2 (Повышенный) означает, что КПД двигателя 5АИ 90 LA8 составляет примерно 82,5%. Замена на двигатель класса IE1 (Стандартный, КПД ~79%) допустима по механическим параметрам, но приведет к повышенному потреблению электроэнергии (примерно на 4-5%) и, как следствие, к увеличению эксплуатационных затрат. В долгосрочной перспективе использование IE2 экономически выгоднее.

Двигатель сильно греется. В чем могут быть причины?

Возможные причины перегрева в порядке частоты: 1) Перегруз по току (механическая перегрузка или низкое напряжение сети); 2) Забиты ребра охлаждения или не работает вентилятор; 3) Проблемы с подшипником (износ, недостаток смазки); 4) Неправильное подключение обмоток; 5) Частые пуски или работа в режиме S3-S6; 6) Одна фаза (обрыв фазы при работе). Необходимо проверить ток по фазам, сопротивление изоляции, состояние подшипников и чистоту двигателя.

Как определить, что требуют замены подшипники?

Основные признаки: появление монотонного нарастающего гула или скрежета, повышенная вибрация, нагрев подшипникового щита, осевой или радиальный люфт вала. Для диагностики можно использовать акустический или вибродиагностический контроль.

Каков средний срок службы двигателя 5АИ 90 LA8?

При соблюдении условий эксплуатации (номинальная нагрузка, чистая окружающая среда, температура охлаждающего воздуха в пределах -40°C…+40°C), срок службы до первого капитального ремонта (замена подшипников) составляет не менее 20 000 часов. Общий ресурс двигателя при своевременном обслуживании может превышать 50 000 часов.

Заключение

Электродвигатель 5АИ 90 LA8 является современным, надежным и энергоэффективным приводным решением для широкого спектра промышленных и коммерческих применений, требующих низкой частоты вращения. Его конструкция, соответствующая международным стандартам, обеспечивает длительный срок службы и минимальные эксплуатационные затраты. Правильный подбор, монтаж, настройка защиты и регулярный контроль основных параметров являются залогом бесперебойной работы агрегата в течение многих лет.