Электродвигатели АИР 112

Электродвигатели АИР 112: полный технический обзор и особенности эксплуатации

Электродвигатели серии АИР 112 представляют собой трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, соответствующие ГОСТ Р 51689-2000 (а также устаревшему, но часто упоминаемому ГОСТ 183-74). Данные двигатели относятся к 5-му габариту по высоте оси вращения (112 мм) и являются одним из наиболее распространенных и универсальных типов электродвигателей в диапазоне мощностей от 4 до 7.5 кВт. Они предназначены для продолжительного режима работы (S1) в условиях, регламентированных стандартом, и находят применение в составе промышленного оборудования: насосов, вентиляторов, компрессоров, станков, конвейеров и других механизмов, не требующих регулирования частоты вращения.

Конструктивное исполнение и модификации

Конструкция двигателя АИР 112 является классической для асинхронных машин. Основными узлами являются: станина с сердечником статора, ротор с короткозамкнутой обмоткой («беличье колесо»), два защищенных подшипниковых щита, вентилятор с кожухом. В зависимости от модификации, двигатели выпускаются в различных конструктивных исполнениях по способу монтажа и защите от воздействия окружающей среды.

По способу монтажа наиболее распространены исполнения:

• IM 1081 – на лапах с одним цилиндрическим концом вала.
• IM 2081 – на лапах с двумя цилиндрическими концами вала.
• IM 3081 – комбинированное (лапы + фланец на станине).

По степени защиты IP (IEC 60034-5):

• IP54 – защита от попадания пыли в количестве, нарушающем работу, и брызг воды со всех направлений. Наиболее распространенный вариант для помещений с повышенной влажностью или запыленностью.
• IP55 – полная защита от пыли и защита от струй воды. Рекомендуется для установки на улице или в особо жестких условиях.

По климатическому исполнению: У3 (умеренный климат для закрытых помещений), У2 (на улице), ХЛ (холодный климат).

Основные технические характеристики и параметры

Технические параметры двигателей АИР 112 варьируются в зависимости от числа полюсов (синхронной частоты вращения). Ключевые характеристики представлены в таблице.

Таблица 1. Сводные технические характеристики электродвигателей АИР 112

Модель (АИР 112)	Мощность, кВт	Синхронная частота, об/мин	Частота при ном. нагрузке, об/мин	КПД, η, %	Коэффициент мощности, cos φ	Пусковой ток, Iп/Iн	Масса, кг
112MA2	4.0	3000	2850	85.5	0.88	7.5	~38
112MB2	5.5	3000	2880	86.5	0.88	7.5	~41
112MA4	4.0	1500	1440	85.0	0.82	7.0	~43
112MB4	5.5	1500	1450	86.5	0.84	7.0	~47
112MA6	4.0	1000	960	82.0	0.74	6.5	~48
112MB6	5.5	1000	970	83.5	0.76	6.5	~52
112MA8	2.2	750	720	79.0	0.69	5.5	~50
112MB8	3.0	750	730	80.5	0.71	5.5	~54

Двигатели рассчитаны на номинальное напряжение 380/660 В (схема соединения обмоток Δ/Y соответственно) при частоте сети 50 Гц. Допускается работа при отклонении напряжения ±5% и частоты ±2.5%.

Механические характеристики и установочные размеры

Габаритные и установочно-присоединительные размеры двигателей АИР 112 строго стандартизированы, что обеспечивает взаимозаменяемость продукции разных производителей. Основные размеры для исполнения IM 1081 приведены в таблице.

Таблица 2. Основные установочные и присоединительные размеры (исполнение IM1081)

Обозначение размера	Значение, мм	Пояснение
h (высота оси вращения)	112	Определяет габарит двигателя
l1 (длина от края лапы до конца вала)	~400-450	Зависит от длины сердечника (A, B)
l10 (длина от центра лапы до конца вала)	~140	Критичен для центровки
l31 (длина конца вала)	80	Для 2- и 4-полюсных; 110 для 6- и 8-полюсных
d1 (диаметр вала)	32	Для 2- и 4-полюсных; 38 для 6- и 8-полюсных
b10 (ширина лапы)	216	Определяет межосевое расстояние крепежных отверстий
h31 (диаметр фланца, для исполнений с фланцем)	230	Стандарт для габарита 112

Особенности выбора и применения

При выборе двигателя АИР 112 для конкретного применения необходимо учитывать ряд факторов:

• Характер нагрузки: Для механизмов с вентиляторным моментом (насосы, вентиляторы) подходят двигатели с любым числом полюсов. Для ударных нагрузок или механизмов с тяжелым пуском (дробилки, поршневые компрессоры) требуется проверка по пусковому моменту и моменту инерции. Двигатели АИР 112 имеют ограниченный пусковой момент (T_п/T_н ≈ 1.8-2.2), что может потребовать применения схем плавного пуска или частотного преобразователя.
• Режим работы: Двигатели оптимизированы для продолжительного режима S1. Работа в повторно-кратковременных режимах (S3, S4, S5) требует проверки по тепловому режиму и, возможно, выбора двигателя с запасом по мощности или принудительным охлаждением.
• Условия окружающей среды: При работе в химически агрессивных средах или во взрывоопасных зонах требуются специализированные исполнения (взрывозащищенные ВА, химически стойкие). Стандартные АИР 112 для таких зон не подходят.
• Способ пуска: Высокие пусковые токи (в 5.5-7.5 раз превышающие номинальный) диктуют необходимость правильного выбора пусковой и защитной аппаратуры (автоматические выключатели, контакторы, тепловые реле). Для снижения пускового тока может применяться схема «звезда-треугольник» (для двигателей, допускающих работу при 660 В).

Обслуживание и ремонт

Техническое обслуживание двигателей АИР 112 включает в себя регулярный контроль:

• Виброакустических параметров: Уровень вибрации не должен превышать 2.8 мм/с для подшипниковых узлов. Повышенная вибрация часто свидетельствует о износе подшипников, дисбалансе ротора или нарушении центровки.
• Температуры: Допустимый нагрев обмоток зависит от класса изоляции (для АИР 112, как правило, класс F, допускающий нагрев до 155°C, с запасом на работу при классе B или H). Превышение температуры указывает на перегруз, ухудшение условий охлаждения или межвитковое замыкание.
• Состояния изоляции: Сопротивление изоляции обмоток статора должно быть не менее 1 МОм при температуре 25°C. При эксплуатации в сырых помещениях требуется периодическая сушка.
• Подшипниковых узлов: Через 8-10 тыс. часов работы (в тяжелых условиях – чаще) необходима замена смазки. Для большинства двигателей АИР 112 используются подшипники качения: на приводной стороне – радиально-упорный шарикоподшипник (№306), на противоприводной – радиальный шарикоподшипник (№306).

Тенденции и аналоги

Серия АИР, разработанная еще в советское время, постепенно заменяется более современными и энергоэффективными сериями, такими как АИРЕ (энергоэффективные) или двигателями, соответствующими международным стандартам IEC (например, серии М3AA от ABB, Siemens 1LE1). Ключевые отличия новых поколений:

• Повышенный КПД (соответствие классам IE2, IE3 по IEC 60034-30-1).
• Использование улучшенных электротехнических сталей и изоляционных материалов.
• Оптимизированная система охлаждения.
• Унификация с международными монтажными размерами (IEC).

Однако, благодаря низкой стоимости, отработанной технологии производства и ремонта, а также огромной парковой базе, двигатели АИР 112 остаются востребованными для замены в старом оборудовании и в проектах, где не предъявляются жесткие требования к энергоэффективности.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается двигатель АИР 112МА4 от АИР 112МВ4?

Буквы «А» и «В» в обозначении указывают на длину сердечника статора (укорачивание). «В» длиннее «А», что при том же габарите позволяет разместить больше активной стали и меди, тем самым увеличив мощность двигателя при той же синхронной частоте. АИР 112МА4 имеет мощность 4.0 кВт, а АИР 112МВ4 – 5.5 кВт.

Можно ли подключить двигатель 380/660 В к сети 220 В?

Непосредственно – нет. Для работы в однофазной сети 220 В требуется применение пусковых и рабочих конденсаторов, при этом мощность двигателя снизится на 30-50%, а пусковые характеристики ухудшатся. Схемы подключения через конденсаторы являются компромиссным решением и не рекомендуются для постоянной эксплуатации под полной нагрузкой.

Как определить, что подшипники двигателя требуют замены?

Основные признаки: повышенный равномерный шум или гул, локальный нагрев подшипникового щита, повышенная вибрация, люфт вала при покачивании. Окончательный диагноз ставится после вскрытия и визуального осмотра на наличие сколов, борозд (дорожек качения) и изменения цвета колец или тел качения.

Что означает маркировка «климатическое исполнение У3»?

Исполнение У3 означает, что двигатель предназначен для эксплуатации в макроклиматическом районе с умеренным климатом, в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха существенно меньше, чем на открытом воздухе. Не допускается попадание прямых солнечных лучей, воды, брызг.

Как правильно выбрать тепловую защиту (тепловое реле) для АИР 112?

Номинальный ток нагревательного элемента теплового реле выбирается равным номинальному току двигателя, указанному на шильдике. Для АИР 112МВ4 (5.5 кВт, 1500 об/мин) номинальный ток составляет примерно 11.6 А. Следовательно, реле настраивается на этот ток. Важно учитывать, что реле защищает двигатель от длительной перегрузки, но не от короткого замыкания – для этого необходим автоматический выключатель или предохранители.

Допускается ли работа двигателя на частоте 60 Гц?

Да, допускается, но с обязательным учетом изменения характеристик. При увеличении частоты с 50 до 60 Гц на том же напряжении 380 В: синхронная частота возрастет на 20% (например, с 1500 до 1800 об/мин), индуктивное сопротивление обмоток увеличится, что приведет к снижению пускового и максимального момента. Мощность на валу может незначительно увеличиться, но риск перегрева возрастает. Рекомендуется работа при пониженном напряжении (~320-330 В) или после консультации с производителем.