Электродвигатели АИР 132 S4

Электродвигатели АИР 132 S4: технические характеристики, конструкция и область применения

Электродвигатель АИР 132 S4 представляет собой асинхронный двигатель трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, соответствующий серии АИР по ГОСТ Р 51689-2000 (стандарт МЭК 60034-1). Данная модель относится к числу наиболее востребованных в промышленности благодаря оптимальному сочетанию мощности, габаритов и надежности. Маркировка расшифровывается следующим образом: «АИР» – обозначение серии асинхронных двигателей, «132» – высота оси вращения вала в миллиметрах (132 мм), «S» – установочный размер по длине станины (короткая длина), «4» – количество полюсов (синхронная частота вращения 1500 об/мин).

Конструктивные особенности и материалы

Двигатели АИР 132 S4 изготавливаются в исполнении IM 1081 по ГОСТ 2479 (соответствует IP54 по степени защиты). Конструкция включает в себя следующие ключевые узлы:

• Станина и корпус: Литая из алюминиевого сплава (для габаритов 132 и ниже) или чугуна. Обеспечивает механическую прочность и эффективный отвод тепла. Ребра охлаждения расположены продольно.
• Статор: Сердечник набран из изолированных листов электротехнической стали, запрессован в станину. Обмотка статора выполнена из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F (до 155°C), что обеспечивает эксплуатацию при классе нагревостойкости B (до 130°C) с запасом по термостойкости.
• Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Сердечник также шихтованный, беличья клетка выполнена из алюминиевого сплава методом литья под давлением. Конструкция ротора отличается высокой механической прочностью и надежностью.
• Вал: Изготовлен из углеродистой стали, имеет цилиндрическую форму. На конце вала нарезаны шпоночный паз и резьба для крепления приводного механизма.
• Подшипниковые щиты и узлы: Используются шарикоподшипники качения закрытого типа, не требующие пополнения смазки в течение всего срока службы двигателя. С обеих сторон установлены защитные крышки.
• Вентилятор и кожух: Для охлаждения на валу со стороны, противоположной приводу, установлен центробежный вентилятор из пластика или алюминия, закрытый защитным кожухом.
• Клеммная коробка: Расположена в верхней части корпуса. Имеет уплотнения, предотвращающие попадание пыли и влаги. Ввод кабеля может быть исполнен в различных вариантах.

Основные технические характеристики

Номинальные параметры двигателя АИР 132 S4 приведены для режима работы S1 (продолжительный номинальный режим) при питании от сети 380 В, 50 Гц.

Параметр	Значение	Единица измерения	Примечание
Мощность, P2Н	7.5	кВт	Полезная мощность на валу
Синхронная частота вращения, n0	1500	об/мин	При частоте 50 Гц
Номинальная частота вращения, nН	≈ 1440-1460	об/мин	Зависит от скольжения
Номинальный ток, IН	15.2	А	При 380 В, 50 Гц
Коэффициент полезного действия, η	87.5	%	При номинальной нагрузке
Коэффициент мощности, cos φ	0.84	—	При номинальной нагрузке
Кратность пускового тока, Iп/Iн	7.0	—
Кратность пускового момента, Mп/Mн	2.2	—
Кратность максимального момента, Mmax/Mн	2.4	—
Масса	≈ 68-72	кг	Зависит от производителя
Степень защиты	IP54	—	Защита от пыли и брызг воды
Класс изоляции	F	—	С рабочим классом нагрева B

Механические характеристики и установочные размеры

Двигатель АИР 132 S4 имеет габаритные и установочно-присоединительные размеры, соответствующие стандарту. Основные размеры для исполнения IM 1081:

• Высота оси вращения, h: 132 мм
• Установочный размер по длине станины: «S» (короткий)
• Длина от конца вала до конца выступающей части: Определяется по чертежу конкретного производителя.
• Диаметр вала, d₁: 38 мм (как правило, с коническим или цилиндрическим исполнением конца вала).
• Размеры лап: Расстояние между отверстиями в лапах по длине и ширине, диаметр отверстий под фундаментные болты стандартизированы.

Механическая характеристика M=f(n) является жесткой. В рабочей зоне (от номинального момента до момента, близкого к максимальному) изменение скорости вращения при изменении нагрузки незначительно, что является преимуществом для многих технологических процессов.

Области применения и типовые приводы

Двигатели АИР 132 S4 благодаря мощности 7.5 кВт и частоте вращения ~1450 об/мин нашли широкое применение в различных отраслях промышленности для привода механизмов, не требующих регулирования скорости в процессе работы:

• Насосное оборудование: Центробежные, поршневые, шестеренные насосы в системах водоснабжения, отопления, водоочистки, химической промышленности.
• Вентиляторное оборудование: Радиальные и осевые вентиляторы, дымососы в системах вентиляции, кондиционирования и котельных установках.
• Компрессорная техника: Поршневые и винтовые компрессоры малой и средней производительности.
• Конвейеры и транспортеры: Ленточные, цепные, скребковые конвейеры с умеренной нагрузкой.
• Станки: Приводы металлорежущих, деревообрабатывающих станков (точильные, сверлильные, круглопильные).
• Прочее оборудование: Дробилки, смесители, лебедки, генераторы, испытательные стенды.

Выбор, монтаж и эксплуатация

При выборе двигателя АИР 132 S4 для конкретного применения необходимо учитывать:

• Режим работы: Соответствие паспортному режиму S1. Для других режимов (S2 – кратковременный, S3 – периодический, S6 – перемежающийся) требуется проверка по тепловому расчету или выбор двигателя с запасом мощности.
• Условия окружающей среды: IP54 допускает работу внутри помещений с повышенной влажностью и запыленностью. Для улицы или агрессивных сред требуются двигатели со специальным покрытием или в исполнении IP55/IP65.
• Способ пуска: Прямой пуск (до 7.5 кВт, как правило, допустим в большинстве сетей). При необходимости снижения пусковых токов применяют схемы «звезда-треугольник», частотные преобразователи или устройства плавного пуска.
• Соединение с нагрузкой: Рекомендуется использование упругих муфт для компенсации misalignment. Необходима точная центровка.

Монтаж должен производиться на ровную, жесткую фундаментную плиту. Обязательно наличие заземления. Перед пуском проверяется сопротивление изоляции обмоток (не менее 1 МОм мегаомметром на 500 В), свободное вращение ротора и состояние подшипников.

Возможные модификации и аналоги

Помимо базового исполнения, существуют модификации двигателя АИР 132 S4:

• АИР 132 M4: С длиной станины «M» (средняя). Имеет аналогичные электрические параметры, но может отличаться массой и моментом инерции.
• С повышенным скольжением (АИРС): Для привода механизмов с частыми пусками и большими маховыми массами.
• Взрывозащищенное исполнение (ВА, АИМ, АИМЛ): Серии двигателей, соответствующие стандартам взрывозащиты (Ex d, Ex e) для работы в опасных зонах.
• Многоскоростные двигатели (АИР 132 S4/2): С переключением числа полюсов (например, 1500/3000 об/мин).
• Зарубежные аналоги: Соответствуют стандарту IEC, например, серии М2ВА (Siemens), M300L (ABB), 1LE1 (Siemens), серия H (WEG) с аналогичными габаритами и характеристиками.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается исполнение «S» от «M» в маркировке АИР 132?

Буквы «S» (Short), «M» (Medium), «L» (Long) обозначают установочный размер по длине станины при одной и той же высоте оси вращения (132 мм). Разная длина влияет на массу, момент инерции ротора и, в незначительной степени, на теплоотдачу. Электрические параметры (мощность, ток, КПД) для АИР 132 S4 и АИР 132 M4 идентичны, так как активные части (статор, ротор) одинаковы.

Можно ли использовать двигатель АИР 132 S4 для частотного регулирования?

Да, но с учетом ряда ограничений. Стандартные двигатели АИР рассчитаны на питание синусоидальным напряжением промышленной частоты. При работе от частотного преобразователя (ЧП) необходимо:

• Обеспечить независимое охлаждение двигателя на низких оборотах (ниже 20 Гц), так как штатный вентилятор на валу теряет эффективность. Для длительной работы на низких скоростях рекомендуется двигатель с принудительным независимым охлаждением (IC416).
• Использовать ЧП с синус-фильтром или dU/dt-фильтром для снижения негативного влияния высокочастотных гармоник и перенапряжений на изоляцию обмотки, особенно при длинных кабелях.
• Учитывать снижение момента на валу пропорционально снижению частоты при постоянном потоке (вольт-частотное управление).

Как определить состояние подшипников двигателя?

Основные признаки износа подшипников:

• Повышенный шум: Гул, скрежет, стук при вращении.
• Вибрация: Повышение уровня вибрации, измеряемое виброметром.
• Нагрев подшипникового узла: Температура на внешнем кольце подшипника не должна превышать 95°C при длительной работе.
• Осевой и радиальный люфт вала: Проверяется покачиванием вала вручную после отключения питания.

Подшипники в двигателях АИР 132 S4, как правило, являются необслуживаемыми (закрытого типа, с консистентной смазкой). При выходе из строя они подлежат замене.

Каков порядок проверки обмоток двигателя перед первым пуском?

Рекомендуется следующая последовательность:

• Визуальный осмотр: Отсутствие механических повреждений, загрязнений.
• Проверка сопротивления изоляции: Мегаомметром на 500 В измеряется сопротивление между каждой фазой и корпусом, а также между фазами. Нормативное значение для двигателей до 1000 В – не менее 1 МОм при холодных обмотках. Фактически на новом или сухом двигателе оно составляет десятки и сотни МОм.
• Проверка целостности цепи и сопротивления постоянному току обмоток: С помощью омметра. Сопротивления всех трех фаз должны быть равными (разброс не более ±2%).
• Проверка правильности соединения обмоток: Соответствие схеме («звезда» или «треугольник») напряжению питающей сети (380В/660В).

Что означает класс нагревостойкости изоляции F и почему рабочая температура класса B?

Класс изоляции F определяет термостойкость изоляционных материалов обмотки. Материалы класса F выдерживают температуру 155°C. Однако, согласно стандартам, двигатель проектируется с таким запасом по термостойкости, чтобы температура наиболее нагретой точки обмотки не превышала 130°C (класс B) при работе в номинальном режиме с учетом перегрева и температуры окружающей среды (+40°C). Этот запас повышает надежность и ресурс двигателя, компенсируя возможные перегрузки и неидеальные условия охлаждения.

Как правильно выбрать тепловую защиту (тепловое реле) для двигателя АИР 132 S4?

Номинальный ток теплового расцепителя (или уставка на электронном защитном устройстве) выбирается равным номинальному току двигателя по паспорту (15.2 А при 380В, 50Гц). Необходимо учитывать:

• Тип реле должно соответствовать типу магнитного пускателя.
• Диапазон регулировки уставки реле должен включать рабочий ток двигателя.
• Для защиты от обрыва фазы важно использовать реле с функцией фазового контроля.
• При частых пусках или тяжелых условиях пуска может потребоваться корректировка время-токовой характеристики защиты.

В заключение, электродвигатель АИР 132 S4 является универсальным, надежным и экономичным приводом для широкого спектра промышленных механизмов. Его популярность обусловлена стандартизацией, отработанной конструкцией и оптимальным соотношением технико-экономических показателей. Правильный выбор, монтаж и обслуживание обеспечивают многолетнюю безотказную работу данного оборудования.