Электродвигатели АИР 0,06 кВт
Электродвигатели АИР 0,06 кВт: конструкция, параметры и область применения
Электродвигатели асинхронные трехфазные с короткозамкнутым ротором серии АИР мощностью 0,06 кВт представляют собой наименьший типоразмер в общепромышленной линейке. Несмотря на скромные энергетические показатели, данные двигатели являются критически важными элементами в системах автоматики, вентиляции, малогабаритного оборудования и измерительных комплексах. Их производство и применение строго регламентировано стандартами ГОСТ Р 51689-2000 (МЭК 60034-1) и межгосударственным ГОСТ 2479-79, определяющим габариты и установочные размеры.
Конструктивные особенности и модификации
Двигатель АИР 0,06 кВт выполняется в основном исполнении IM 1081 – на лапах с двумя щитовыми подшипниковыми узлами. Конструктивно состоит из следующих ключевых элементов:
- Статор: Сердечник, набранный из изолированных листов электротехнической стали, запрессован в чугунный или алюминиевый корпус. В пазы уложена трехфазная обмотка, соединенная по схеме «звезда» или «треугольник», в зависимости от напряжения питания.
- Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Сердечник ротора также шихтованный, с литой алюминиевой обмоткой, включающей стержни, замыкающие торцевые кольца и вентиляционные лопатки.
- Подшипниковые щиты: Изготавливаются из чугуна или алюминиевого сплава. В них устанавливаются шарикоподшипники качения закрытого типа (серии 60000 или 80000), не требующие пополнения смазки в течение всего срока службы.
- Вентилятор и кожух: Для охлаждения на валу со стороны, противоположной выходному концу, устанавливается центробежный вентилятор, закрытый защитным кожухом. Исполнение по способу охлаждения – IC 0141 (самовентилируемый).
- Вентиляция и климатическая техника: Приточные и вытяжные установки малой производительности, компактные вентиляторы охлаждения электронных шкафов, тепловых завес, воздухоочистителей.
- Насосное оборудование: Циркуляционные насосы малых систем отопления и водоснабжения, насосы дозирования химических реагентов, мини-помпы.
- Приводы заслонок и клапанов: В системах автоматики вентиляции (ВРУ) и отопления для управления воздушными и жидкостными потоками.
- Офисное и торговое оборудование: Приводы вентиляторов в копировальной технике, небольших конвейерах, автоматах.
- Измерительные и регулирующие приборы: Используются в качестве исполнительных механизмов в приборах КИПиА.
- Станкостроение: Приводы вспомогательных механизмов, например, насосов подачи охлаждающей жидкости (СОЖ) к небольшим станкам.
- Частота вращения: Определяется требованиями приводимого механизма. Неправильный выбор (1500 вместо 3000 об/мин или наоборот) приведет к изменению производительности.
- Исполнение по монтажу (IM): Должно соответствовать посадочным местам на оборудовании (только лапы, лапы-фланец, только фланец).
- Степень защиты IP: Для чистых и сухих помещений достаточно IP23, для большинства промышленных условий – IP54/IP55.
- Климатическое исполнение: Должно соответствовать условиям эксплуатации (УХЛ для умеренного и холодного климата, Т – для тропического).
- Класс изоляции: Стандартно – F (до 155°C), что с запасом перекрывает рабочий нагрев.
Для двигателя 0,06 кВт доступны все основные климатические исполнения (У, УХЛ, Т) и категории размещения (1-5). Существуют модификации с различными вариантами крепления: только на лапах (IM 1081), комбинированное (лапы + фланец IM 2081) или только фланец (IM 3081). По степени защиты IP стандартно предлагается IP54 (защита от пыли и брызг воды), что делает двигатель пригодным для работы в условиях повышенной влажности и запыленности. Возможно исполнение IP55 для более тяжелых условий.
Основные технические характеристики и параметры
Номинальная мощность, как следует из обозначения, составляет 0,06 кВт или 60 Вт. Это определяет область применения двигателей в системах с низким моментом сопротивления.
| Тип двигателя | Мощность, кВт | Синхронная частота вращения, об/мин | Номинальная частота вращения, об/мин (прибл.) | КПД, η, % | Коэффициент мощности, cos φ | Пусковой ток Iп/Iн | Масса, кг (зависит от исполнения) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| АИР 56 А2 | 0,06 | 3000 | 2730-2800 | 48-52 | 0,76-0,78 | 4,0 — 5,0 | 2,5 — 3,5 |
| АИР 56 В2 | 3000 | 2730-2800 | 50-54 | 0,78-0,80 | |||
| АИР 56 А4 | 1500 | 1320-1380 | 40-45 | 0,65-0,68 | |||
| АИР 56 В4 | 1500 | 1320-1380 | 42-47 | 0,68-0,70 |
Как видно из таблицы, для мощности 0,06 кВт характерен габарит 56-й высоты оси вращения (56 мм от лап до центра вала). Буква (А или В) в обозначении указывает на установочный размер по длине станины. Двигатели на 3000 об/мин (2 полюса) имеют более высокие КПД и cosφ, но меньший пусковой момент по сравнению с двигателями на 1500 об/мин (4 полюса).
Особенности подключения и схемы управления
Двигатели АИР 0,06 кВт, как правило, выпускаются на два номинальных напряжения трехфазной сети: 220/380 В или 380/660 В. Схема соединения обмоток («звезда» Y или «треугольник» Δ) выбирается в соответствии с напряжением питающей сети. Для сети 380 В обмотки соединяются в «звезду». Пуск таких двигателей обычно осуществляется прямым включением (через контактор или пускатель) ввиду низкой мощности и умеренных пусковых токов (в 4-5 раз превышающих номинальный).
Для реверсирования направления вращения необходимо поменять местами любые две фазы питающего напряжения. Защита двигателя обеспечивается автоматическим выключателем с характеристикой срабатывания, подобранной на номинальный ток двигателя (для 0,06 кВт/380В ~0,2-0,3А), и тепловым реле в составе магнитного пускателя. Ввиду малой мощности, использование частотных преобразователей (ЧП) для регулирования скорости технически возможно, но часто экономически нецелесообразно, за исключением специализированных систем точного позиционирования или плавного пуска критичных механизмов.
Области применения и примеры использования
Низкая мощность определяет специфические ниши применения данных электродвигателей:
Критерии выбора и замена
При выборе или замене двигателя АИР 0,06 кВт необходимо учитывать следующие параметры:
При замене вышедшего из строя двигателя необходимо сверять не только мощность и частоту вращения, но и габаритные установочные размеры (расстояние между лапами, диаметр и длина выходного конца вала, размер фланца при его наличии).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается двигатель АИР 56А2 от АИР 56В2?
Буквы А и В обозначают разную длину сердечника статора (установочный размер по длине) в пределах одного габарита (56 мм). Двигатель с индексом В имеет более длинный сердечник, что обычно сопряжено с незначительным улучшением энергетических показателей (КПД, cos φ) и, как правило, с большим массогабаритным показателем по сравнению с версией А.
Можно ли подключить двигатель 380В к однофазной сети 220В?
Да, это возможно, но только с использованием пусковых и рабочих фазосдвигающих конденсаторов. Для двигателя 0,06 кВт потребуются конденсаторы небольшой емкости (рабочий ~2-4 мкФ, пусковой в 2-3 раза больше). Важно понимать, что при таком подключении мощность двигателя снизится на 20-30%, пусковой момент будет низким, и двигатель может не запуститься под нагрузкой. Схема является компромиссным решением и не рекомендуется для постоянной интенсивной эксплуатации.
Какой необходим автоматический выключатель для защиты двигателя 0,06 кВт?
Номинальный ток двигателя при 380В составляет примерно 0,2-0,3А. Для защиты от короткого замыкания и перегрузки необходим автоматический выключатель с номинальным током, максимально близким к рабочему току двигателя. С учетом пусковых токов часто выбирают автомат на 1А с характеристикой срабатывания «C» (C1A). Более точный подбор осуществляется по формуле Iн.авт. >= Iн.дв., с учетом рекомендаций производителя пускателя.
Почему у двигателя такой низкий КПД (около 50%)?
Для электродвигателей малой мощности низкий КПД является объективной конструктивной особенностью. Значительная часть подводимой энергии тратится на покрытие постоянных потерь (в стали на гистерезис и вихревые токи, механические потери в подшипниках и на вентиляцию), доля которых в общем балансе мощности очень велика. С ростом мощности (начиная с габарита 80 и выше) КПД увеличивается до 85-95%.
Требуется ли периодическая замена смазки в подшипниках?
Нет, для двигателей габарита 56 с шарикоподшипниками качения закрытого типа (с двухсторонними контактными уплотнениями) смазка закладывается на весь срок службы подшипника. Дополнительная подзаправка не требуется и даже вредна, так как может привести к попаданию абразива или несовместимой смазки, нарушающей работу штатных уплотнений.
Что означает маркировка «cl.F» на шильдике?
Это обозначение класса нагревостойкости изоляции обмотки статора. Класс F означает, что изоляция может длительно выдерживать температуру до 155°C. С учетом запаса, максимально допустимая температура обмотки при эксплуатации обычно ограничивается 105-120°C, что контролируется встроенными датчиками температуры или расчетным методом.