Электродвигатели АДМ 180
Электродвигатели АДМ 180: полный технический обзор и особенности эксплуатации
Электродвигатели серии АДМ 180 представляют собой асинхронные двигатели трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, предназначенные для продолжительного режима работы S1 по ГОСТ Р 52776 (МЭК 60034-1). Данная серия является дальнейшим развитием классических серий АИР и АД применительно к требованиям современных промышленных предприятий, в частности, для привода механизмов в условиях повышенных требований к надежности и энергоэффективности. Модели АДМ 180 соответствуют высоте оси вращения 180 мм и относятся к двигателям средней мощности.
Конструктивные особенности и исполнения
Конструкция двигателей АДМ 180 базируется на литом чугунном корпусе (станине и подшипниковых щитах), что обеспечивает высокую механическую прочность и виброустойчивость. Активная часть состоит из магнитопровода, набранного из изолированных листов электротехнической стали, и обмотки статора, выполненной из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F, что гарантирует работу при температуре до 155°C. Система изоляции пропитана термореактивными компаундами методом вакуумно-нагнетательной пропитки (ВНП), что повышает ее влагостойкость и теплопроводность, увеличивая срок службы.
Ротор – короткозамкнутый, типа «беличья клетка», выполнен методом литья под давлением из алюминиевого сплава. Подшипниковые узлы, как правило, используют роликовые или шариковые подшипники качения, смазываемые консистентной смазкой на весь срок службы (для большинства исполнений). На валу двигателя со стороны привода выполнен конический или цилиндрический хвостовик для установки полумуфты или шкива.
Двигатели АДМ 180 производятся в различных климатических и конструктивных исполнениях по ГОСТ 15150 и ГОСТ 2479:
- По способу монтажа: IM1081 (на лапах с одним цилиндрическим концом вала), IM2081 (на лапах с фланцем на подшипниковом щите), IM3081 (без лап, с фланцем).
- По степени защиты: IP54 (защита от попадания пыли и брызг воды), IP55 (защита от струй воды). Исполнение IP55 является наиболее распространенным для работы в условиях повышенной влажности и запыленности.
- По климатическому исполнению: У, УХЛ (для умеренного и холодного климата), Т (для тропического климата).
- По категории размещения: 1 (на открытом воздухе), 2 (под навесом), 3 (в закрытых помещениях без регулирования климата).
- Насосы центробежные и поршневые.
- Вентиляторы и дымососы.
- Компрессоры поршневые.
- Конвейеры ленточные и цепные.
- Станки дерево- и металлообрабатывающие.
- Подъемно-транспортные механизмы (лебедки, краны малой грузоподъемности).
- Мощность: Номинальная мощность двигателя должна быть не менее мощности на валу рабочей машины с учетом возможных перегрузок. Рекомендуется запас 10-15%.
- Частоту вращения: Выбирается исходя из требуемой скорости привода. Для насосов и вентиляторов часто используют 1500 об/мин, для некоторых станков – 3000 об/мин.
- Режим работы (S1-S10): Для постоянной нагрузки подходит S1. При циклической нагрузке необходим расчет эквивалентной мощности и проверка по тепловому классу.
- Условия окружающей среды: Для улицы или влажных цехов – IP55, для сухих помещений – IP54. При наличии взрывоопасных сред необходимо выбирать взрывозащищенное исполнение (например, ВА, ВР и др.), которое в базовой серии АДМ 180 не представлено.
- Пусковые характеристики: Для механизмов с высокой инерцией или тяжелым пуском (мельницы, дробилки) необходимо проверить возможность пуска по условию: средний пусковой момент двигателя должен превышать момент сопротивления механизма на всем протяжении разгона.
- Проверить сопротивление изоляции обмоток мегаомметром на 1000 В. Для холодной обмотки оно должно быть не менее 1 МОм. На практике для исправного двигателя оно составляет десятки и сотни МОм.
- Проверить свободное вращение ротора вручную.
- Убедиться в правильности схемы соединения обмоток и соответствии напряжения сети.
- Заземлить корпус двигателя в соответствии с ПУЭ.
- Ток нагрузки: Не должен превышать номинальный, измеряется клещами.
- Вибрация: Допустимый уровень вибрации на подшипниковых щитах для данного габарита обычно не более 2.8 мм/с по скорости.
- Температура: Нагревостойкость изоляции класса F допускает температуру 155°C. Однако температура на корпусе (измеряемая пирометром или термопарой) не должна превышать 90-100°C при температуре окружающей среды +40°C. Перегрев свидетельствует о перегрузке, ухудшении условий охлаждения или неисправности подшипников.
- Шум: Повышенный шум часто указывает на подшипниковый узел (износ, недостаток смазки) или электромагнитные причины (неравномерность воздушного зазора).
- Внешнюю очистку от пыли и грязи, препятствующую охлаждению.
- Контроль затяжки болтовых соединений (лапы, фланец, клеммная коробка).
- Контроль состояния контактных соединений в клеммной коробке.
- Для двигателей с системой дополнения смазки – периодическую замену или добавку смазки в подшипниковые узлы по регламенту завода-изготовителя. Пересмазка так же вредна, как и недостаток смазки.
- Повышенная надежность изоляции за счет применения современных пропиточных составов и технологии ВНП.
- Улучшенные показатели энергоэффективности (стремление к классам IE2/IE3 против IE1 у старых серий).
- Унификация и использование современных материалов в подшипниковых узлах и уплотнениях.
- Снижение материалоемкости при сохранении или улучшении выходных параметров.
- Автоматический выключатель с комбинированным расцепителем (типа ВА, IEK, Schneider Electric). Номинальный ток расцепителя выбирается равным или на одну ступень выше номинального тока двигателя. Характеристика срабатывания – «D» или «K» для учёта высоких пусковых токов.
- Тепловое реле (в составе магнитного пускателя). Уставка тока срабатывания регулируется в диапазоне 1.05-1.2 от номинального тока двигателя.
- Для пуска – магнитный пускатель (контактор) соответствующего номинала (обычно категории применения AC-3). Для двигателя 18.5 кВт (Iн ≈ 36А) подойдет контактор на 40А.
- Сушка токами короткого замыкания (подача пониженного напряжения на статор при заторможенном роторе).
- Сушка в специальных печах или с помощью инфракрасных нагревателей.
- Продувка горячим воздухом.
- Двигатель должен иметь изоляцию, устойчивую к импульсным перенапряжениям (часто указывается «для работы с ЧП» или имеет класс изоляции не ниже F).
- На низких скоростях ухудшается самовентиляция, что может привести к перегреву. При длительной работе на частотах ниже 20-25 Гц требуется независимое охлаждение (внешний вентилятор).
- Для компенсации скин-эффекта на высоких частотах и снижения потерь в стали рекомендуется использовать ЧП с синус-фильтром или dU/dt-фильтром, особенно для двигателей мощностью выше 15 кВт и длинных кабелей.
Основные технические характеристики и параметры
Номинальная мощность двигателей АДМ 180 варьируется в зависимости от числа полюсов (синхронной частоты вращения). Серия охватывает диапазон мощностей, типичный для данного габарита. Ключевые параметры приведены в таблице.
| Типоразмер (АДМ 180) | Мощность, кВт | Синхронная частота, об/мин | Номинальный КПД, η, % | Коэффициент мощности, cos φ | Пусковой ток, Iп/Iн | Масса, кг (прим.) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 180 M2 | 22 | 3000 | 90.5 | 0.89 | 7.0 | 190 |
| 180 M4 | 18.5 | 1500 | 91.0 | 0.86 | 7.0 | 200 |
| 180 M6 | 15 | 1000 | 90.0 | 0.81 | 6.5 | 210 |
| 180 M8 | 11 | 750 | 88.0 | 0.74 | 6.0 | 215 |
Напряжение и схема соединения: Стандартное номинальное напряжение – 380/660 В при частоте 50 Гц. Обмотка статора может быть соединена по схеме «треугольник» (Δ) для напряжения 380 В или «звезда» (Y) для напряжения 660 В. Для подключения к сети 380 В используется схема «треугольник». На клеммнике имеется 6 выводов, что позволяет переключать схему соединения.
Энергоэффективность: Двигатели серии АДМ 180, как правило, соответствуют классу энергоэффективности IE2 (стандартный) или IE3 (повышенный) по международному стандарту МЭК 60034-30-1. Это достигается за счет оптимизации магнитной системы, снижения потерь в стали и меди, использования точных подшипниковых узлов.
Области применения и выбор двигателя
Двигатели АДМ 180 находят широкое применение в качестве привода для промышленного оборудования, не требующего регулирования скорости в широком диапазоне:
При выборе конкретного типоразмера необходимо учитывать:
Монтаж, подключение и эксплуатация
Монтаж двигателя должен производиться на ровное, жесткое, виброизолированное основание. Соосность валов двигателя и рабочей машины проверяется индикатором. Допустимое радиальное биение на полумуфте не должно превышать 0.05 мм. При использовании ременной передачи необходимо обеспечить параллельность осей шкивов и правильное натяжение ремней.
Перед первым пуском необходимо:
Эксплуатация требует периодического контроля:
Техническое обслуживание и ремонт
Плановое ТО включает:
Ремонт двигателей АДМ 180, как правило, сводится к замене подшипников или перемотке статора. При замене подшипников необходимо использовать изделия того же типоразмера и класса точности. При перемотке критически важно соблюдать пазовое заполнение, шаг и схему укладки обмотки, а также выполнить полный цикл пропитки и сушки для восстановления характеристик изоляции.
Сравнение с аналогами (АИР, 5АИ, АД)
Серия АДМ является модернизированной версией широко распространенных серий АИР и АД. Основные отличия:
Двигатели 5АИ (общепромышленные) и АИРС (сельскохозяйственные) близки по характеристикам, но могут отличаться в деталях исполнения и применяемых материалах.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Какое рабочее напряжение у двигателя АДМ 180 М4?
Стандартное номинальное напряжение – 380 В при частоте 50 Гц. Обмотка должна быть соединена в «треугольник» (Δ). Также возможно исполнение на 660 В, при котором обмотка соединяется в «звезду» (Y). Необходимо проверять маркировку на шильдике.
2. Как правильно определить схему соединения обмоток по клеммнику?
В клеммной коробке расположены 6 выводов, обозначенных как U1, V1, W1 (начала фаз) и U2, V2, W2 (концы фаз). Для соединения в «треугольник» на 380 В необходимо установить три перемычки между клеммами: U1-W2, V1-U2, W1-V2. На питающие провода подаются фазы L1, L2, L3 на клеммы U1, V1, W1 соответственно. Для «звезды» на 660 В все концы фаз (U2, V2, W2) соединяются одной общей перемычкой в нулевую точку, а начала (U1, V1, W1) подключаются к сети.
3. Какими аппаратами защиты и пуска рекомендуется комплектовать двигатель АДМ 180?
Для защиты от токов короткого замыкания и перегрузки используются:
Для сложных механизмов может применяться плавный пуск через УПП (устройство плавного пуска).
4. Что делать, если сопротивление изоляции ниже нормы (менее 1 МОм)?
Низкое сопротивление изоляции (особенно после длительного простоя) часто вызвано увлажнением. Необходима сушка обмоток. Наиболее эффективные методы:
После сушки сопротивление изоляции должно восстановиться. Если этого не произошло, вероятно повреждение изоляции, требующее перемотки.
5. Как часто нужно смазывать подшипники двигателя АДМ 180?
Большинство современных двигателей серии АДМ 180 поставляются с подшипниками, заправленными консистентной смазкой на весь срок службы (при соблюдении условий эксплуатации). Дополнительная смазка не требуется. Однако для двигателей, работающих в тяжелых условиях (высокая температура, влажность, длительный режим), интервал и тип смазки указываются в паспорте. Как правило, это каждые 4000-10000 часов работы. Используются смазки на литиевой основе (Литол-24, ЦИАТИМ-201) или их импортные аналоги (Shell Gadus, Mobilux). Важно не превышать рекомендуемый объем смазки, чтобы избежать перегрева подшипника.
6. Можно ли использовать двигатель АДМ 180 с частотным преобразователем (ЧП)?
Да, можно. Однако для продолжительной работы на переменной скорости необходимо учитывать:
7. Каков средний срок службы двигателя АДМ 180?
Средний назначенный срок службы при соблюдении условий эксплуатации, правильном монтаже и техническом обслуживании составляет 15-20 лет. Межремонтный интервал (до капитального ремонта с перемоткой) – в среднем 30-50 тысяч часов наработки, что сильно зависит от режима работы (числа пусков, нагрузки, чистоты окружающей среды).