Электродвигатели АИР 132 кВт: технические характеристики, конструкция и сфера применения
Электродвигатели серии АИР мощностью 132 кВт представляют собой асинхронные машины с короткозамкнутым ротором, соответствующие ГОСТ Р 51689-2000 (МЭК 60034-1). Данные двигатели относятся к категории двигателей средней и большой мощности и являются одним из наиболее востребованных типоразмеров в промышленном приводе благодаря оптимальному соотношению мощности, массогабаритных показателей и стоимости. Модели на 132 кВт изготавливаются в нескольких габаритах (высота оси вращения), что определяет их физические размеры и некоторые эксплуатационные параметры.
Основные габариты и модификации
Мощность 132 кВт в серии АИР представлена в нескольких габаритах по высоте оси вращения: АИР 280, АИР 315 и АИР 355. Выбор конкретного габарита зависит от требований к моменту инерции, перегрузочной способности, частоте вращения и условиям охлаждения.
| Габарит (высота оси вращения, мм) | Типовые синхронные частоты вращения, об/мин | Установочные и присоединительные размеры по ГОСТ | Масса, кг (прибл.) | Особенности применения |
|---|---|---|---|---|
| 280 | 3000, 1500 | соответствуют габариту 280М | ~700-850 | Более компактный вариант для высокооборотных приводов с умеренными требованиями к маховому моменту. |
| 315 | 3000, 1500, 1000 | соответствуют габаритам 315S, 315M, 315L | ~950-1300 | Наиболее распространенный и универсальный габарит для приводов насосов, вентиляторов, компрессоров. |
| 355 | 1500, 1000, 750 | соответствуют габаритам 355S, 355M, 355L | ~1400-2000 | Двигатели с увеличенным моментом инерции ротора, для тяжелых условий пуска и приводов с высокой инерционной нагрузкой. |
Конструктивные особенности
Двигатели АИР 132 кВт имеют классическую конструкцию закрытого обдуваемого исполнения (IP54, IP55). Основные узлы включают:
- Статор: Собирается из листов электротехнической стали, изолированных друг от друга для снижения потерь на вихревые токи. Пазовая часть содержит трехфазную обмотку, выполненную из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F или H, что позволяет работать при температуре нагрева до 155°C (класс F).
- Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Изготавливается методом литья под давлением из алюминиевых сплавов или, для двигателей повышенной надежности, из меди. Ротор балансируется в сборе с вентилятором.
- Охлаждение: Осевой вентилятор, расположенный на валу двигателя под защитным кожухом, обеспечивает принудительное воздушное охлаждение. Двигатели габарита 355 часто имеют радиальные ребра на корпусе для увеличения площади теплоотдачи.
- Подшипниковые узлы: Используются роликовые или шариковые подшипники качения повышенной грузоподъемности (серии 6300, 6300). Для вала со стороны привода, как правило, применяется роликовый подшипник, способный воспринимать значительные радиальные нагрузки.
- Клеммная коробка: Располагается в верхней части корпуса, может быть повернута на 90°, 180° или 270° для удобства подвода кабеля. Имеет уплотнения, обеспечивающие степень защиты IP54 внутри коробки.
- IM 1081: На лапах с одним цилиндрическим концом вала (наиболее распространенное).
- IM 2081: На лапах с двумя цилиндрическими концами вала.
- IM 3081: Фланцевое исполнение (большой фланец).
- IM 3681: Комбинированное исполнение (лапы + фланец).
- Насосное оборудование: центробежные, поршневые и шнековые насосы в водоснабжении, ирригации, нефтегазовой отрасли.
- Вентиляторное оборудование: дутьевые вентиляторы котельных, дымососы, главные вентиляторы шахт, системы кондиционирования.
- Компрессорное оборудование: винтовые и поршневые компрессоры.
- Конвейерные линии: ленточные, скребковые и пластинчатые транспортеры большой длины и производительности.
- Дробильное и мельничное оборудование: дробилки щековые, конусные, шаровые мельницы.
- Прочие машины: смесители, экструдеры, испытательные стенды.
- Контроль вибрации на подшипниковых узлах (нормы по ГОСТ ИСО 10816).
- Мониторинг температуры подшипников и статора (термосопротивления или термопары, часто встраиваемые на этапе изготовления).
- Периодическая замена смазки в подшипниковых узлах (тип и объем смазки указаны в паспорте).
- Очистка наружных поверхностей от загрязнений для сохранения эффективности охлаждения.
- Проверка состояния изоляции обмоток мегомметром (сопротивление изоляции не менее 1 МОм при 25°C).
Технические характеристики и параметры
Ключевые параметры двигателей АИР 132 кВт варьируются в зависимости от габарита и синхронной частоты вращения (полюсности).
| Параметр | АИР 315S | АИР 315M | АИР 355S |
|---|---|---|---|
| КПД (η), % | 94.5 | 95.0 | 95.4 |
| Коэффициент мощности (cos φ) | 0.89 | 0.90 | 0.90 |
| Пусковой ток (Iп/Iн) | 7.0 | 7.0 | 6.8 |
| Пусковой момент (Мп/Мн) | 1.3 | 1.3 | 1.2 |
| Максимальный момент (Мmax/Мн) | 2.5 | 2.5 | 2.4 |
| Момент инерции ротора (J), кг·м² | ~1.2 | ~1.4 | ~3.0 |
| Уровень шума, дБА | 84-88 | 84-88 | 86-90 |
Способы монтажа и исполнения
Двигатели 132 кВт производятся в основных монтажных исполнениях по ГОСТ 2479:
Также доступны специализированные модификации: с повышенным скольжением (АИРС), влагозащищенные (АИРМ), для частотных преобразователей (с усиленной изоляцией и независимым вентилятором), взрывозащищенные (ВАИР, 1Ex, 2Ex).
Выбор и особенности подключения
Номинальное напряжение двигателей — 380/660 В или 660/1140 В при частоте 50 Гц. Схема соединения обмоток («звезда» или «треугольник») выбирается в соответствии с напряжением питающей сети. Для сети 380 В применяется схема «звезда». Пуск осуществляется, как правило, через частотный преобразователь (ПЧ) или устройство плавного пуска (УПП), что критически важно для ограничения пусковых токов, которые могут достигать 900-1000 А. Прямой пуск от сети возможен только при согласовании с энергоснабжающей организацией и достаточной мощности трансформаторной подстанции.
Области применения
Двигатели мощностью 132 кВт являются основой привода для широкого спектра промышленного оборудования:
Техническое обслуживание и диагностика
Плановое техническое обслуживание включает:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается двигатель АИР 315 от АИР 355 на одну и ту же мощность 132 кВт?
Основные отличия — в массогабаритных показателях и моменте инерции ротора. АИР 355 имеет большие размеры, массу и, как следствие, более высокий момент инерции. Это делает его предпочтительным для приводов с тяжелыми условиями пуска и высокой инерционной нагрузкой. АИР 315 более компактен и часто имеет более высокий КПД в этом типоразмере. Выбор зависит от расчета динамики привода.
Можно ли использовать двигатель АИР 132 кВт с частотным преобразователем?
Да, все современные двигатели серии АИР допускают работу от ПЧ. Однако для длительной работы на низких частотах (менее 20 Гц) с полной нагрузкой рекомендуется заказывать двигатель со встроенным независимым вентилятором (система охлаждения IC416) для предотвращения перегрева. Также для частотного регулирования предпочтительны двигатели с изоляцией обмоток, усиленной против перенапряжений.
Какие пусковые устройства рекомендуются для данного двигателя?
Для двигателей 132 кВт обязательным является применение устройств плавного пуска или частотных преобразователей. Прямой пуск возможен лишь в исключительных случаях при наличии соответствующего резерва по мощности сети. Звезда-треугольник стартер также применяется, но дает меньший пусковой момент и не столь эффективно снижает пусковые токи, как УПП или ПЧ.
Как определить необходимую степень защиты IP?
Стандартное исполнение — IP54 (защита от пыли и брызг воды). Для помещений с высокой влажностью или наружной установки рекомендуется IP55 (защита от струй воды). Для особо пыльных сред (мельницы, дробилки) может потребоваться исполнение с наружным обдувом (IP54 по клеммной коробке, но с защитой воздуховодов).
Что означает класс изоляции F и какова реальная рабочая температура?
Класс изоляции F означает, что изоляционные материалы двигателя рассчитаны на долговременную работу при температуре 155°C. Однако, согласно стандартам, перегрев обмотки (превышение над температурой окружающей среды) для двигателей данного класса ограничивается 105°C (при измерении сопротивлением). Таким образом, запас прочности обеспечивает повышенный ресурс.
Как подобрать кабель для подключения двигателя 132 кВт?
Номинальный ток двигателя 132 кВт при 380В, 1500 об/мин составляет примерно 240-250А. Для прямого подключения (через пускатель) необходим кабель с сечением жилы, рассчитанным на этот ток с учетом способа прокладки. Например, медный кабель ВВГнг- LS, проложенный в воздухе, потребует сечения не менее 120-150 мм² на фазу. При использовании ПЧ или УПП токовая нагрузка может быть ниже, но сечение должно соответствовать току, указанному в паспорте преобразователя. Обязательно выполняется расчет по потере напряжения.
Каков типичный ресурс двигателей АИР 132 кВт до капитального ремонта?
При соблюдении условий эксплуатации, номинальной нагрузки и своевременном техническом обслуживании (прежде всего, смазке подшипников) ресурс до первого капитального ремонта (перемотки) составляет 40 000 — 60 000 моточасов. Ресурс подшипников при правильной смазке — 20 000 — 30 000 часов.