Электродвигатели АИМЛ 71
Электродвигатели АИМЛ 71: полный технический обзор и особенности эксплуатации
Электродвигатели серии АИМЛ 71 представляют собой асинхронные двигатели трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, исполненные в литом алюминиевом корпусе. Маркировка расшифровывается следующим образом: А – асинхронный, И – серия по ГОСТ (интерэлектро), М – модернизированный, Л – литой корпус, 71 – высота оси вращения в миллиметрах. Данные двигатели относятся к малой мощности и являются ключевыми элементами в системах автоматики, вентиляции, насосного оборудования, станков и прочих механизмов, требующих компактного и надежного привода.
Конструктивные особенности и материалы
Конструкция двигателя АИМЛ 71 соответствует общепромышленным нормам, но имеет ряд специфических черт, обусловленных его габаритом и назначением.
- Корпус и станина: Выполнены из алюминиевого сплава методом литья под давлением. Это обеспечивает значительное снижение массы двигателя по сравнению с чугунными аналогами, хорошее рассеивание тепла и коррозионную стойкость. Ребра охлаждения отлиты заодно с корпусом, формируя эффективную систему естественного воздушного охлаждения (IC 411 по ГОСТ).
- Сердечник статора: Набирается из изолированных листов электротехнической стали, запрессовывается в корпус и закрепляется. Обмотка статора выполняется из медного обмоточного провода с теплостойкой изоляцией класса F (155°C), что обеспечивает запас по термостойкости при работе в номинальном режиме (класс нагрева B, 130°C).
- Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Сердечник ротора также шихтованный, беличья клетка изготавливается методом литья под давлением из алюминиевого сплава. Концевые кольца и вентиляционные лопатки отлиты заодно с клеткой.
- Подшипниковые щиты: Литые, алюминиевые. В них устанавливаются шарикоподшипники качения закрытого типа, не требующие пополнения смазки в течение всего срока службы. Типоразмер подшипников: со стороны вала – 6204, со стороны противоположной валу – 6203.
- Вал: Стальной, выполнен как одно целое с опорной лапой двигателя. Имеет цилиндрическую исполнение конца вала.
- Клеммная коробка: Расположена в верхней части корпуса. Материал – алюминий. Ввод кабеля может быть предусмотрен с разных сторон. Клеммник позволяет осуществлять соединение обмоток как в «звезду» (Y), так и в «треугольник» (Δ), что обеспечивает работу на двух номинальных напряжениях.
- Вентиляционное оборудование: Приточные и вытяжные установки малой мощности, компактные вентиляторы, кулеры.
- Насосное оборудование: Циркуляционные насосы систем отопления, малые водоподъемные и дренажные насосы.
- Станкостроение: Приводы подач, вспомогательные механизмы, шпиндели маломощных сверлильных и фрезерных станков.
- Конвейеры и транспортеры: Легкие ленточные и роликовые конвейеры.
- Устройства автоматики и задвижки: Приводы заслонок, клапанов, механизмы позиционирования.
- Мощность: Расчетная мощность на валу приводимого механизма должна быть равна или немного меньше номинальной мощности двигателя с учетом коэффициента запаса (обычно 10-15%).
- Частоту вращения: Выбор между 3000 и 1500 об/мин зависит от требований механизма. Двигатели на 1500 об/мин имеют больший пусковой момент при меньшем пусковом токе.
- Условия окружающей среды: При наличии агрессивных сред или необходимости частой мойки следует рассмотреть двигатели в коррозионностойком исполнении или с дополнительной защитой.
- Режим пуска: При частых пусках или тяжелых условиях пуска необходимо проверить соответствие пусковых характеристик (Мп/Мн) нагрузочной диаграмме механизма.
- Автоматический выключатель или предохранители для защиты от токов короткого замыкания и длительных перегрузок.
- Магнитный пускатель (контактор) для дистанционного управления.
- Тепловое реле, настроенное на номинальный ток двигателя, для защиты от перегрузок.
- Малый вес за счет алюминиевого корпуса, что облегчает монтаж и обслуживание.
- Хорошие показатели теплоотвода.
- Высокая степень защиты IP54 в базовом исполнении.
- Унификация по установочно-присоединительным размерам с другими сериями (АИР, 5АИ).
- Относительно низкая стоимость.
- Меньшая механическая прочность и стойкость к ударным нагрузкам по сравнению с чугунными корпусами.
- Ограниченный диапазон мощностей (до 0.75 кВт для габарита 71).
- Потенциально меньшая ремонтопригодность корпуса при серьезных механических повреждениях.
- В некоторых случаях – более высокий уровень шума из-за особенностей литого алюминиевого корпуса.
Основные технические характеристики и параметры
Габарит 71 определяет основные установочные и присоединительные размеры, однако в рамках этого габарита выпускаются двигатели разной длины (обозначаются буквами A, B, C после цифры высоты оси вращения) и, соответственно, разной мощности. Ключевые параметры приведены в сводной таблице.
| Модель (исполнение по длине) | Мощность, кВт | Синхронная частота вращения, об/мин | Номинальная частота вращения, об/мин (прибл.) | КПД, η, % | Коэффициент мощности, cos φ | Пусковой ток, Iп/Iн | Пусковой момент, Мп/Мн | Максимальный момент, Мmax/Мн | Масса, кг |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| АИМЛ 71 А | 0.37 | 3000 | 2730 | 68.0 | 0.80 | 5.5 | 2.2 | 2.4 | 4.5 |
| АИМЛ 71 В | 0.55 | 2750 | 70.0 | 0.81 | 5.5 | 2.2 | 2.4 | 5.2 | |
| АИМЛ 71 С | 0.75 | 2770 | 72.5 | 0.82 | 5.5 | 2.2 | 2.4 | 6.0 | |
| АИМЛ 71 А | 0.25 | 1380 | 65.0 | 0.66 | 4.0 | 2.2 | 2.4 | 4.8 | |
| АИМЛ 71 В (1500 об/мин) | 0.37 | 1500 | 1390 | 68.0 | 0.70 | 4.0 | 2.2 | 2.4 | 5.5 |
| АИМЛ 71 С | 0.55 | 1400 | 70.0 | 0.72 | 4.0 | 2.2 | 2.4 | 6.5 |
Напряжение и схемы соединения: Стандартно двигатели АИМЛ 71 изготавливаются на номинальное напряжение 220/380 В при частоте 50 Гц. Соединение обмоток «треугольником» соответствует напряжению 220 В, «звездой» – 380 В. Для работы от сети 380 В используется схема «звезда».
Степень защиты: Стандартное исполнение – IP54. Это означает полную защиту от попадания пыли (пыленепроницаемость) и защиту от брызг воды, падающих в любом направлении. Возможно исполнение IP55 по специальному заказу.
Климатическое исполнение и категория размещения: У1 (для умеренного климата) и Т1 (для тропического) для работы на открытом воздухе (категория 1) или в помещениях (категория 2, 3).
Режим работы: Продолжительный номинальный режим S1 по ГОСТ.
Области применения и выбор двигателя
Двигатели АИМЛ 71 находят применение в областях, где критичны малые габариты, вес и надежность при умеренных нагрузках.
При выборе конкретной модели необходимо учитывать:
Монтаж, подключение и эксплуатация
Монтаж осуществляется на ровную, жесткую поверхность через лапы двигателя. Несоосность валов двигателя и механизма не должна превышать допустимых значений (обычно не более 0.05 мм). Рекомендуется использование упругих муфт.
Подключение к электрической сети должно выполняться через аппараты защиты и управления. Типовая схема включает:
Перед первым пуском необходимо проверить: сопротивление изоляции (не менее 1 МОм мегаомметром на 500 В), свободное вращение ротора, правильность соединения обмоток и надежность заземления.
В процессе эксплуатации требуется периодический визуальный контроль, очистка от загрязнений, проверка состояния подшипников (шум, вибрация). Смазка подшипников в стандартном исполнении не требуется.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки и ограничения:
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается АИМЛ от АИР?
Основное отличие – материал корпуса. АИР имеет чугунный корпус, АИМЛ – алюминиевый литой. Это делает АИМЛ легче, но менее прочным механически. Также у АИМЛ, как правило, выше степень защиты в базовом исполнении (IP54 против IP55 у современных АИР, но IP23 у старых). Конструктивно и электрически двигатели аналогичны.
Можно ли использовать двигатель АИМЛ 71 с частотным преобразователем?
Да, можно. Однако для продолжительной работы на низких скоростях (менее 20-25% от номинала) может потребоваться независимое охлаждение (вентилятор на валу двигателя останавливается). Рекомендуется использовать преобразователи с синусоидальным фильтром или ШИМ высокой частоты для снижения риска повреждения изоляции обмотки из-за перенапряжений.
Что означает маркировка «71 А» или «71 В»?
Цифра 71 указывает на высоту оси вращения вала над плоскостью установки (71 мм). Буква (А, В, С) обозначает установочный размер по длине станины. «А» – самая короткая длина, «С» – самая длинная. С увеличением длины, как правило, увеличивается мощность двигателя при той же высоте оси вращения.
Каков ожидаемый срок службы двигателя АИМЛ 71?
Средний расчетный срок службы при работе в номинальном режиме и соблюдении условий эксплуатации составляет 10-15 лет. Наиболее вероятными причинами выхода из строя являются износ подшипников (после 15-20 тыс. часов работы) или повреждение обмотки из-за тепловых перегрузок, несимметрии напряжения или пробоя изоляции.
Как правильно подобрать конденсаторы для работы АИМЛ 71 в однофазной сети 220 В?
Для работы трехфазного двигателя в однофазной сети по схеме «треугольник» применяют рабочий и пусковой конденсаторы. Емкость рабочего конденсатора (Cр, мкФ) можно приблизительно рассчитать по формуле: Cр = 66 Pн, где Pн – номинальная мощность двигателя в кВт. Для АИМЛ 71 0.55 кВт: Cр ≈ 66 0.55 = 36.3 мкФ. Используется конденсатор на напряжение не менее 450 В. Емкость пускового конденсатора (Cп) берется в 2-3 раза больше рабочего и подключается только на время пуска. Такой режим является нештатным и приводит к снижению мощности (до 70%) и перегреву двигателя.
Каков порядок замены подшипников в двигателе АИМЛ 71?
1. Отключить и обесточить двигатель. 2. Снять кожух вентилятора и сам вентилятор. 3. Отвернуть болты крепления подшипниковых щитов. 4. Снять щит со стороны привода, используя съемник. 5. Извлечь ротор из статора. 6. Снять стопорные кольца и выпрессовать подшипники с вала съемником. 7. Нагреть новые подшипники (закрытого типа, например, 6204/6203) до 80-90°C и напрессовать их на вал. 8. Собрать двигатель в обратной последовательности, обеспечив соосность щитов и свободное вращение ротора.