Электродвигатели 71 B2

Электродвигатели 71 B2: конструкция, параметры и область применения

Электродвигатель 71 B2 представляет собой асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, соответствующий стандарту IEC 60034 и ГОСТ Р МЭК 60034-1. Обозначение «71 B2» является комбинацией габаритного размера по длине станины (высота оси вращения 71 мм), конструктивного исполнения по способу монтажа (B2) и, в зависимости от полной маркировки, может включать в себя информацию о мощности, числе полюсов и климатическом исполнении. Данный типоразмер относится к маломощным двигателям, широко применяемым в промышленности, системах вентиляции, насосном оборудовании и малой автоматизации.

Расшифровка обозначения и основные стандарты

Маркировка электродвигателя строится по определенным правилам. Рассмотрим пример полного обозначения: АИР 71 B2 У3.

• АИР: Серия асинхронных двигателей, интерэлектромаш (общепромышленное исполнение).
• 71: Высота оси вращения вала от плоскости установки. Для 71-го габарита это 71 мм. Данный параметр напрямую связан с наружным диаметром станины.
• B2: Исполнение по способу монтажа. «B» обозначает двигатель на лапах с двумя подшипниковыми щитами. Цифра «2» указывает на вариант исполнения «лапы на станине, с одним цилиндрическим концом вала». Это наиболее распространенная монтажная позиция: двигатель устанавливается на раму или плиту через монтажные лапы, вал расположен горизонтально.
• У3: Климатическое исполнение (У – для умеренного климата) и категория размещения (3 – для эксплуатации в закрытых помещениях без искусственного регулирования климатических условий).

Двигатели данного габарита производятся в соответствии с международными (IEC) и национальными (ГОСТ) стандартами, что обеспечивает их взаимозаменяемость с аналогами зарубежных производителей (например, серий IE1, IE2, IE3 по классам энергоэффективности).

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция двигателя 71 B2 является классической для асинхронных машин. Основные узлы и материалы:

• Статор: Состоит из корпуса (станины) из алюминиевого сплава или чугуна, и сердечника, набранного из изолированных листов электротехнической стали. В пазы сердечника уложена трехфазная обмотка из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F или B.
• Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Сердечник ротора также шихтованный, в его пазы залита алюминиевая или реже медная обмотка – стержни, замкнутые накоротко торцевыми кольцами.
• Вал: Изготовлен из конструкционной стали, вращается на двух шарикоподшипниках качения, установленных в подшипниковых щитах. Концевая часть вала имеет цилиндрическую или реже коническую форму для установки полумуфты или шкива.
• Подшипниковые узлы: Как правило, используются радиальные шарикоподшипники закрытого типа, не требующие пополнения смазки в течение всего срока службы двигателя.
• Вентиляция и охлаждение: Двигатели исполнения 71 B2 чаще всего имеют наружное обдувочное охлаждение (IC 411). На валу со стороны, противоположной приводу, закреплен центробежный вентилятор, закрытый защитным кожухом. Воздушный поток обдувает оребренную поверхность станины.
• Клеммная коробка: Расположена в верхней части станины. В зависимости от модификации, может иметь возможность поворота на 90 или 180 градусов для удобства подвода кабелей. Соединение обмоток – «звезда» или «треугольник», переключаемое на клеммнике.

Основные технические параметры и характеристики

Технические параметры двигателей габарита 71 B2 варьируются в зависимости от числа пар полюсов (синхронной частоты вращения). Ниже приведены усредненные данные для общепромышленной серии АИР 71 B2.

Таблица 1. Основные технические характеристики электродвигателей АИР 71 B2

Мощность, кВт	Синхронная частота, об/мин (число полюсов)	Номинальная частота вращения, об/мин (прибл.)	Номинальный ток, А (380В, 50Гц)	КПД, η, %	Коэффициент мощности, cos φ	Пусковой ток / Ном. ток (Iп/Iн)	Масса, кг (прибл.)
0.37	3000 (2)	~2730	1.1	71.0	0.82	5.5	5.5
0.55	3000 (2)	~2760	1.5	73.0	0.83	5.5	6.0
0.37	1500 (4)	~1360	1.2	68.0	0.70	5.0	6.5
0.55	1500 (4)	~1380	1.7	70.0	0.72	5.0	7.0
0.25	1000 (6)	~880	1.0	60.0	0.60	4.5	7.5
0.37	1000 (6)	~900	1.4	62.0	0.62	4.5	8.0

Важнейшими рабочими характеристиками являются механическая (зависимость момента от скорости) и нагрузочная (зависимость тока, КПД, cos φ от мощности на валу). Для двигателей 71 B2 характерен достаточно высокий пусковой момент (кратность пускового момента обычно в диапазоне 1.8-2.2 от номинального) и умеренный пусковой ток. Критический момент (максимальный) имеет кратность 2.2-2.6, что обеспечивает устойчивую работу при кратковременных перегрузках.

Классы энергоэффективности и модификации

Современные электродвигатели 71 B2 производятся с учетом требований к энергоэффективности. Согласно стандарту IEC 60034-30-1, выделяются следующие классы:

• IE1 (Standard Efficiency): Стандартный класс. Характерен для более ранних серий.
• IE2 (High Efficiency): Повышенный класс. Достигается за счет оптимизации магнитной системы, использования большего количества активных материалов (медь, сталь) и снижения потерь.
• IE3 (Premium Efficiency): Премиальный класс. Требует применения высококачественных электротехнических сталей и совершенных конструктивных решений.

Помимо общепромышленных (АИР), существуют специализированные модификации двигателей габарита 71 B2:

• Взрывозащищенные (Ex d, Ex nA и др.): Для работы во взрывоопасных зонах. Имеют усиленную конструкцию, предотвращающую воспламенение внешней среды.
• С тормозом: Оснащены электромагнитным тормозом для быстрой остановки и удержания вала в неподвижном состоянии.
• Многоскоростные (2/4 полюса): С изменяемой скоростью вращения за счет переключения обмоток.
• Для частотного регулирования: Специально спроектированные или адаптированные для работы от частотных преобразователей, с усиленной изоляцией обмоток и защитой от bearing currents.

Область применения и выбор двигателя

Благодаря компактности, надежности и стандартизации, электродвигатели 71 B2 нашли широкое применение в различных отраслях:

• Вентиляционное оборудование: Приточные и вытяжные установки, крышные вентиляторы.
• Насосное оборудование Циркуляционные, повысительные, дренажные насосы в ЖКХ и промышленности.
• Станки и технологическое оборудование: Приводы небольших конвейеров, дозаторов, смесителей, вентилей.
• Системы автоматики и заслонки: Приводы воздушных и водяных заслонок, клапанов.
• Упаковочное и пищевое оборудование (в соответствующем гигиеническом исполнении).

При выборе двигателя 71 B2 для конкретного применения необходимо учитывать:

1. Мощность и скорость: По нагрузочной диаграмме механизма определяется требуемая номинальная мощность и частота вращения.
2. Режим работы (S1, S3 и др.): Для продолжительного (S1), повторно-кратковременного (S3) или другого режима.
3. Условия окружающей среды: Температура, влажность, наличие пыли, химически активных веществ, взрывоопасность. Это определяет климатическое исполнение и степень защиты IP (обычно IP54 или IP55).
4. Способ пуска и регулирования: Прямой пуск от сети, пуск через ПЧ, устройство плавного пуска.
5. Класс энергоэффективности: Выбор между IE2 и IE3 часто определяется требованиями законодательства и расчетом жизненного цикла оборудования.

Монтаж, эксплуатация и обслуживание

Монтаж двигателя исполнения B2 осуществляется на жесткую, выверенную по горизонтали плоскость (раму, плиту) через отверстия в лапах. Критически важно обеспечить соосность валов двигателя и рабочего механизма. Использование эластичных муфт и точная центровка (лазерным или индикаторным методом) значительно увеличивают ресурс подшипниковых узлов.

Основные эксплуатационные требования:

• Питающее напряжение: Отклонение не более ±5% от номинального (380В). Несимметрия фазных напряжений не должна превышать 1%.
• Температура окружающей среды: Для исполнения У3 от -40°C до +40°C, но работа при температуре выше +40°C требует снижения мощности.
• Охлаждение: Необходимо обеспечить свободный приток и отток воздуха, не допускать загрязнения ребер станины.

Обслуживание в основном заключается в периодическом контроле:

• Виброакустических характеристик.
• Температуры корпусов подшипников (не должна превышать +95°C).
• Состояния изоляции обмоток (сопротивление мегомметром).
• Подтяжки крепежных соединений.

Подшипники в двигателях данного габарита, как правило, не подлежат регулярной перезаправке и заменяются по мере выработки ресурса.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Чем отличается исполнение B2 от B3 или B5?

Исполнение B2 – двигатель на лапах с одним цилиндрическим концом вала. B3 – фланцевое исполнение (фланец на подшипниковом щите). B5 – комбинированное: двигатель имеет и лапы, и фланец, при этом вал расположен горизонтально. B35 – также комбинированное, но с другим расположением фланца. Выбор зависит от способа крепления на приводном механизме.

2. Можно ли использовать двигатель 71 B2 с частотным преобразователем (ПЧ)?

Да, большинство общепромышленных двигателей серии АИР 71 B2 могут работать с ПЧ. Однако для длительной работы на низких скоростях (ниже 20-25 Гц) при полной нагрузке требуется независимое охлаждение. Для эксплуатации с ПЧ рекомендуется выбирать двигатели с изоляцией обмоток класса F или выше и, желательно, с защитой от токов подшипников (заземляющие щетки, изолированные подшипники).

3. Как определить схему соединения обмоток («звезда» или «треугольник») для моего напряжения?

На шильдике двигателя указаны два значения напряжения, например, 220/380В или 230/400В. Для сетей 380В (линейное напряжение) обмотки статора должны быть соединены в «звезду» (Y). При этом на каждую обмотку будет подаваться фазное напряжение 220В. Для сетей 220В (редко) обмотки соединяются в «треугольник» (Δ). Переключение осуществляется на клеммнике двигателя согласно схеме, расположенной на внутренней стороне крышки клеммной коробки.

4. Каков типичный срок службы двигателя 71 B2?

При соблюдении номинальных условий эксплуатации, правильном монтаже и обслуживании расчетный срок службы общепромышленных асинхронных двигателей данного габарита составляет 15-20 лет. Наиболее частыми причинами выхода из строя являются перегрев из-за перегрузки или плохого охлаждения, износ подшипников из-за вибрации и неправильной центровки, повреждение изоляции обмоток от влаги, агрессивной среды или перенапряжений.

5. Что означает степень защиты IP55 для двигателя 71 B2?

Степень защиты IP (Ingress Protection) характеризует защищенность корпуса от проникновения твердых тел и воды. IP55 расшифровывается:

• Первая цифра «5»: Защита от пыли. Пыль может проникать внутрь в незначительных количествах, но это не нарушает работу двигателя.
• Вторая цифра «5»: Защита от водяных струй. Струя воды, направленная с любого направления, не должна оказывать вредного воздействия.

Двигатель со степенью IP55 может эксплуатироваться в условиях повышенной запыленности и на открытом воздухе под дождем.

6. Как правильно подобрать тепловую защиту (тепловое реле) для двигателя 71 B2?

Номинальный ток теплового реле (или уставка на автоматическом выключателе с тепловым расцепителем) выбирается равным номинальному току двигателя, указанному на его шильдике. Для приведенного в таблице примера двигателя 0.55 кВт, 1500 об/мин, Iн=1.7А, необходимо реле с регулируемым диапазоном, включающим это значение. Для защиты от токов короткого замыкания требуется дополнительная установка предохранителей или магнитного расцепителя.