Электродвигатели АИР 132 М6
Электродвигатели АИР 132 М6: полный технический анализ и сфера применения
Электродвигатель АИР 132 М6 представляет собой асинхронный двигатель трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, соответствующий серии АИР по ГОСТ Р 51689-2000 (стандарт, заменивший ранее действовавший ГОСТ 183-74). Данная модель является одним из наиболее распространенных и востребованных агрегатов в промышленном приводе средней мощности. Индекс «132» обозначает высоту оси вращения вала в миллиметрах (132 мм), что является основным габаритным размером. Литера «М» указывает на установочный размер по длине станины (средняя длина), а цифра «6» – на количество полюсов, что соответствует синхронной частоте вращения 1000 об/мин (при частоте сети 50 Гц).
Конструктивные особенности и исполнения
Двигатели серии АИР 132 изготавливаются в соответствии с международными стандартами IEC 60034 и имеют степень защиты IP54 или IP55 по умолчанию, что обеспечивает защиту от попадания пыли и водяных струй. Конструктивно двигатель состоит из следующих основных узлов:
- Станина: Литая, из чугуна марки СЧ15 или аналогичной, с ребристой внешней поверхностью для улучшения теплоотвода. Имеет лапы для монтажа.
- Статор: Сердечник набран из изолированных листов электротехнической стали, в пазах уложена обмотка из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F (до 155°C), что обеспечивает запас по нагреву при работе в номинальном режиме с изоляцией класса B (до 130°C).
- Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка», выполненный из алюминиевого сплава или меди, залитой в пазы сердечника. Отличается высокой надежностью и не требует обслуживания.
- Подшипниковые щиты: Чугунные, с установленными в них подшипниками качения. Для вала 132 габарита, как правило, используются радиальные шарикоподшипники.
- Вентилятор и кожух: Вентилятор центробежного типа, закрытый защитным кожухом, обеспечивает независимое охлаждение (система охлаждения IC0141).
- Необходимость снижения момента на низких частотах (при вентиляторном охлаждении).
- Возможность возникновения резонансных колебаний и дополнительного нагрева.
- Рекомендацию использования ПЧ с синусоидальным фильтром или дросселя для увеличения срока службы изоляции обмотки.
- Насосное оборудование: Привод центробежных, шестеренных и поршневых насосов в системах водоснабжения, отопления, пожаротушения и технологических линиях.
- Вентиляционное и климатическое оборудование: Привод радиальных и осевых вентиляторов, дымососов средней мощности.
- Компрессорная техника: Привод поршневых и винтовых воздушных компрессоров.
- Конвейерные системы: Привод ленточных, цепных и скребковых транспортеров, элеваторов.
- Станки и технологическое оборудование: Привод дерево- и металлообрабатывающих станков (циркулярные пилы, сверлильные станки), смесителей, дробилок малой мощности.
- Режим работы (S1-S10): Для продолжительной работы под постоянной нагрузкой подходит режим S1. Для повторно-кратковременных или переменных нагрузок необходим проверочный расчет по эквивалентной мощности или моменту.
- Климатические условия: Выбор исполнения по ГОСТ 15150 (У3, УХЛ2 и т.д.).
- Класс энергоэффективности: Согласно действующим нормам, для большинства применений обязательны двигатели класса IE3 или IE2 в сочетании с частотным преобразователем. Класс IE1 снят с производства.
- Способ пуска: Прямой пуск, пуск с переключением «звезда-треугольник», пуск через устройство плавного пуска (УПП) или частотный преобразователь. Для данной мощности прямой пуск, как правило, допустим при соответствующих возможностях питающей сети.
- Контроль вибрации и температуры подшипниковых узлов (не должна превышать 95°C).
- Чистку наружных поверхностей и вентиляционных каналов.
- Через 8-10 тыс. часов работы – проверку и замену смазки в подшипниках (тип смазки указан в паспорте).
- Измерение сопротивления изоляции обмоток мегомметром (не менее 1 МОм при 500 В).
- Автоматический выключатель: Номинальный ток расцепителя выбирается на 20-25% выше номинального тока двигателя: Iрасц = 1.2
- 16А = 19.2А. Ближайший стандартный номинал – 20А или 25А. Характеристика срабатывания – «D» или «C» (для тяжелых условий пуска с высокой кратностью пускового тока).
- Кабель: Медный кабель ВВГнг или аналогичный, сечением не менее 4 мм² (допустимый длительный ток для 3-жильного кабеля в воздухе ~35А). При длинных линиях или прокладке в трубах необходим расчет по потере напряжения.
- Несоответствие напряжения сети номинальному (перекос фаз, пониженное или повышенное напряжение).
- Ухудшение условий охлаждения (загрязнение ребер станины, кожуха вентилятора, высокая ambient температура).
- Частые пуски или работа в режиме S3-S6 с перегрузкой.
- Проблемы с подшипниками (износ, недостаток или несоответствующая смазка), ведущие к механическому сопротивлению.
- Частичное межвитковое замыкание в обмотке статора, снижающее эффективную мощность и увеличивающее потери.
Двигатель АИР 132 М6 поставляется в различных климатических исполнениях (У, УХЛ, Т для умеренного, холодного и тропического климата) и может иметь различные варианты монтажа: IM 1081 (на лапах с одним цилиндрическим концом вала), IM 2081 (на лапах с фланцем на подшипниковом щите) и другие.
Основные технические характеристики
Номинальные параметры двигателя АИР 132 М6 при питании от сети 380 В, 50 Гц, в режиме работы S1 (продолжительный номинальный режим).
| Параметр | Значение | Единица измерения | Примечание |
|---|---|---|---|
| Номинальная мощность (P2) | 5.5 — 7.5 | кВт | В зависимости от производителя и конкретной модели в рамках габарита |
| Синхронная частота вращения (n0) | 1000 | об/мин | Определяется числом полюсов (2p=6) |
| Номинальная частота вращения (nн) | ~935 — ~960 | об/мин | Зависит от скольжения (обычно 4-6.5%) |
| Номинальный ток (Iн) при 380В | 12.5 — 16.5 | А | Точное значение указано на шильдике двигателя |
| Коэффициент полезного действия (КПД, η) | 85.0 — 87.5 | % | Соответствует классу энергоэффективности IE2 (стандартный) или IE3 (повышенный) |
| Коэффициент мощности (cos φ) | 0.76 — 0.80 | — | Характерен для 6-полюсных двигателей |
| Пусковой ток (Iп/Iн) | 6.0 — 7.0 | Отн. ед. | Кратность пускового тока |
| Пусковой момент (Мп/Мн) | 1.8 — 2.0 | Отн. ед. | Кратность пускового момента |
| Максимальный момент (Мmax/Мн) | 2.0 — 2.2 | Отн. ед. | Кратность максимального (критического) момента |
| Масса (зависит от исполнения) | 65 — 85 | кг | Примерный диапазон |
Механическая характеристика и регулирование скорости
Механическая характеристика двигателя АИР 132 М6 является жесткой. При изменении нагрузки в рабочем диапазоне скорость вращения изменяется незначительно (скольжение 4-6.5%). Регулирование частоты вращения данного двигателя в базовом исполнении возможно только путем изменения частоты питающего напряжения с использованием частотного преобразователя (ПЧ). При питании от ПЧ двигатель показывает хорошие результаты, однако необходимо учитывать:
Использование других методов регулирования (например, изменение числа полюсов) для данной конкретной модели не предусмотрено, так как она является не многоскоростной.
Сфера применения и типовые приводы
Благодаря оптимальному соотношению мощности, скорости и надежности, двигатель АИР 132 М6 нашел широкое применение в различных отраслях промышленности. Основные области использования:
Выбор, монтаж и эксплуатация
При выборе двигателя АИР 132 М6 для конкретного применения необходимо учитывать:
Монтаж должен производиться на ровное, жесткое основание с точной центровкой вала двигателя и рабочего механизма. Несоосность более 0.05 мм приводит к повышенным вибрациям, износу подшипников и выходу из строя. Обязательно проведение периодического технического обслуживания, включающего:
Сравнение с двигателями других габаритов и полюсностей
Двигатель АИР 132 М6 занимает промежуточное положение в ряду мощностей. В сравнении с двигателем АИР 112 М6 (4-5.5 кВт) он имеет больший момент инерции и запас по нагреву. По сравнению с АИР 160 S6 (7.5-11 кВт) – меньшие массогабаритные показатели и стоимость. Шестиполюсное исполнение (1000 об/мин) по сравнению с двухполюсным (3000 об/мин) того же габарита (АИР 132 М2) развивает больший вращающий момент при меньшей скорости, что часто позволяет обойтись без редуктора или использовать редуктор с меньшим передаточным числом. Однако двигатели с большим числом полюсов имеют несколько более низкий cos φ и КПД.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Каков реальный рабочий ток двигателя АИР 132 М6 на 7.5 кВт?
При номинальной нагрузке на валу и напряжении сети 380 В, номинальный ток составляет примерно 15.5-16.5 А (точное значение смотрите на шильдике). В реальных условиях ток зависит от нагрузки. Измерение тока штатными клещами – лучший способ оценки фактической загрузки двигателя.
2. Можно ли подключить этот двигатель в однофазную сеть 220В?
Прямое подключение трехфазного двигателя в однофазную сеть невозможно. Для этого требуется использование фазосдвигающих элементов – конденсаторов. Однако для двигателя мощностью 5.5-7.5 кВт такая схема (конденсаторный пуск) крайне неэффективна, приводит к значительной потере мощности (до 50%), перегреву и нестабильной работе. Практически не применяется. Рекомендуется использовать трехфазную сеть или частотный преобразователь с однофазным входом и трехфазным выходом, специально предназначенный для таких задач.
3. Какой автомат и кабель выбрать для защиты и подключения?
Для защиты двигателя 7.5 кВт (Iн ≈ 16А) при прямом пуске:
4. Что означает маркировка «IE2» или «IE3» на шильдике?
Это международный класс энергоэффективности (International Efficiency). IE1 – стандартный (низкий), IE2 – высокий, IE3 – премиальный. С 2021 года в РФ для двигателей мощностью 0.75-375 кВт обязателен класс IE3 или IE2 в комбинации с частотным преобразователем. Двигатель класса IE3 имеет КПД примерно на 1-3% выше, чем IE2, что снижает эксплуатационные затраты на электроэнергию.
5. Почему двигатель греется выше допустимой температуры даже под номинальной нагрузкой?
Возможные причины:
Необходима диагностика: измерение токов по фазам, вибрации, сопротивления изоляции.
6. Каков ресурс двигателя АИР 132 М6?
При соблюдении условий эксплуатации, номинальной нагрузке, своевременном ТО и питании от сети с параметрами в пределах норм (±5% по напряжению), средний срок службы двигателя составляет 15-20 лет или 40-60 тысяч часов наработки. Критическим элементом, определяющим ресурс, часто являются подшипники качения, срок службы которых зависит от нагрузки, скорости и качества обслуживания.