Электродвигатели АИР 14 кВт: технические характеристики, конструкция и сфера применения
Электродвигатели серии АИР асинхронные, трехфазные, с короткозамкнутым ротором, мощностью 14 кВт представляют собой унифицированную линейку общепромышленных машин, соответствующих ГОСТ Р 51689-2000 (аналогично МЭК 60034). Данные двигатели являются наиболее распространенным решением для привода станков, насосов, вентиляторов, компрессоров и другого промышленного оборудования. Мощность 14 кВт находится в среднем диапазоне мощности серии АИР, что обуславливает ее широкое применение в различных отраслях промышленности.
Конструктивные особенности и модификации
Двигатели АИР 14 кВт изготавливаются в различных конструктивных исполнениях (по способу монтажа), определяемых по ГОСТ 2479:
- IM 1081 – на лапах, с одним цилиндрическим концом вала.
- IM 2081 – на лапах, с двумя цилиндрическими концами вала.
- IM 3081 – на лапах, с фланцем на подшипниковом щите (комбинированное крепление).
- IM 3681 – без лап, с фланцем на станине (большой фланец).
- Температура окружающей среды: от -40°C до +40°C (для исполнения У2, У3).
- Высота над уровнем моря: не более 1000 м.
- Режим работы: продолжительный (S1).
- Допустимое отклонение напряжения: ±5%, частоты: ±2%.
- Внешнего состояния и чистоты корпуса, обеспечение свободного прохода охлаждающего воздуха.
- Вибрации и шума при работе.
- Температуры подшипников (на ощупь или пирометром).
- Состояния и натяжения ремней (при ременной передаче).
- Периодическую замену смазки в подшипниковых узлах (для исполнений с подшипниками, требующими пополнения смазки). Современные двигатели часто поставляются с подшипниками, заправленными консистентной смазкой на весь срок службы.
- АИР – серия асинхронного двигателя (общепромышленный).
- 132 – высота оси вращения вала над плоскостью установки в мм (132 мм).
- S – установочный размер по длине станины (S – короткий, M – средний, L – длинный).
- 4 – количество полюсов (4 полюса = синхронная частота 1500 об/мин).
По степени защиты от воздействия окружающей среды двигатели выпускаются в основном в двух вариантах: IP54 (защита от пыли и брызг воды) и IP55 (защита от пыли и струй воды). По способу охлаждения – IC 0141 (самовентилируемые с наружным обдувом). Климатическое исполнение: У2, У3, УХЛ2, УХЛ3, УХЛ4 для умеренного и холодного климата.
Основные технические параметры и габаритно-присоединительные размеры
Технические характеристики двигателей АИР 14 кВт варьируются в зависимости от синхронной частоты вращения (количества полюсов). Ключевые параметры сведены в таблицу.
Таблица 1. Сводные технические характеристики АИР 14 кВт
| Параметр | АИР132M2 (3000 об/мин) | АИР132S4 (1500 об/мин) | АИР132M4 (1500 об/мин) | АИР160S6 (1000 об/мин) | АИР160M8 (750 об/мин) |
|---|---|---|---|---|---|
| Мощность, кВт | 14.0 | 14.0 | 14.0 | 14.0 | 14.0 |
| Синхронная частота, об/мин | 3000 | 1500 | 1500 | 1000 | 750 |
| Номинальная частота, об/мин | ~2910 | ~1460 | ~1460 | ~970 | ~730 |
| Номинальный ток при 380В, А | ~26.5 | ~27.9 | ~27.9 | ~29.5 | ~32.5 |
| КПД, η % | 88.5 | 89.5 | 90.0 | 90.0 | 89.5 |
| Коэффициент мощности, cos φ | 0.90 | 0.86 | 0.87 | 0.83 | 0.77 |
| Пусковой ток / Iном | 7.5 | 7.5 | 7.5 | 6.5 | 6.0 |
| Пусковой момент / Mном | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 2.0 | 2.0 |
| Максимальный момент / Mном | 2.4 | 2.3 | 2.3 | 2.1 | 2.0 |
| Масса, кг (примерно) | ~115 | ~120 | ~130 | ~155 | ~170 |
Выбор двигателя и особенности подключения
Выбор конкретной модели (количество полюсов) определяется требованиями приводимого механизма. Двигатели на 3000 об/мин (2 полюса) используются для высокооборотных насосов, вентиляторов, где не требуется высокий пусковой момент. Модели на 1500 об/мин (4 полюса) – наиболее сбалансированный и распространенный вариант. Двигатели на 1000 и 750 об/мин (6 и 8 полюсов) применяются для механизмов с тяжелыми условиями пуска: поршневых компрессоров, дробилок, мешалок, конвейеров с прямым пуском.
Подключение к сети 380В, 50 Гц осуществляется по схемам «звезда» (Y) или «треугольник» (Δ), в зависимости от конструкции обмоток. Большинство двигателей АИР 14 кВт на напряжение 380В имеют схему соединения обмоток «треугольник». Для плавного пуска и снижения пусковых токов рекомендуется использование частотных преобразователей (ЧП) или устройств плавного пуска (УПП). Сечение питающего кабеля должно выбираться по номинальному току с учетом способа прокладки, для большинства исполнений достаточно кабеля сечением 6-10 мм² (медь).
Эксплуатация и техническое обслуживание
Эксплуатация двигателей АИР 14 кВт должна проводиться в соответствии с руководством по эксплуатации. Основные требования:
Техническое обслуживание включает регулярную проверку:
Сравнение с аналогами и современные тенденции
Двигатели АИР являются прямыми аналогами советской серии АИР (А02, 4А) и импортных двигателей серий М3АА (ABB), 1LE1 (Siemens), W21 (WEG). В последние годы на рынке активно представлены энергоэффективные модификации – двигатели серий АИР(Е) или АДМ, соответствующие классам эффективности IE2 (стандартный) и IE3 (повышенный). Двигатели 14 кВт класса IE3 имеют КПД на 1-3% выше, что приводит к значительной экономии электроэнергии при непрерывной работе. При выборе между стандартным АИР и энергоэффективным вариантом необходим расчет экономической целесообразности, основанный на количестве рабочих часов в год.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Какой ток потребляет двигатель АИР 14 кВт при подключении в сеть 380В?
Номинальный ток зависит от частоты вращения. Для 3000 об/мин – примерно 26.5А, для 1500 об/мин – 27.9А, для 1000 об/мин – 29.5А, для 750 об/мин – 32.5А. Точное значение указано на шильдике двигателя.
Какой автомат и тепловое реле (расцепитель) выбрать для защиты двигателя 14 кВт?
Номинальный ток автоматического выключателя (без учета пусковых токов) выбирается на 20-30% выше номинального тока двигателя. Для АИР132S4 (27.9А) подойдет автомат на 40А с характеристикой срабатывания «D» (для электродвигателей). Уставка теплового расцепителя реле перегрузки (например, в составе пускателя ПМЛ) выставляется на номинальный ток двигателя (27.9А).
Можно ли подключить двигатель АИР 14 кВт в однофазную сеть 220В?
Прямое подключение трехфазного двигателя в однофазную сеть невозможно. Для этого требуется использование фазосдвигающих конденсаторов по специальным схемам («треугольник»). Однако для мощности 14 кВт такой способ крайне неэффективен, приводит к значительной потере мощности (до 50%), перегреву и требует очень больших емкостей конденсаторов. Практически не применяется. Рекомендуется использование частотного преобразователя с однофазным входом 220В и трехфазным выходом 380В.
Чем отличается исполнение IM3081 от IM1081?
Исполнение IM1081 – крепление только на лапах. IM3081 – комбинированное крепление: на лапах и дополнительно на фланце (как правило, типа C по DIN/ГОСТ). Это позволяет более жестко и точно зафиксировать двигатель на оборудовании, где критично соосность валов.
Как часто нужно проводить замену смазки в подшипниках?
Для двигателей с системой смазки подшипников «под replenishment» периодичность составляет примерно 4000-5000 часов работы. Однако многие современные двигатели АИР 14 кВт поставляются с подшипниками закрытого типа (с двухсторонними защитными шайбами или контактными уплотнениями), заправленными смазкой на весь расчетный срок службы (около 20000 часов). Необходимость и периодичность обслуживания указаны в паспорте на конкретное изделие.
Что означает маркировка, например, АИР132S4?
Заключение
Электродвигатели АИР мощностью 14 кВт представляют собой надежное, универсальное и экономически обоснованное решение для большинства промышленных приводов среднего класса. Правильный выбор модификации по частоте вращения, степени защиты и способу монтажа, а также грамотный подбор аппаратуры защиты и управления обеспечивают длительный и безотказный срок службы оборудования. При проектировании новых систем следует учитывать тенденцию к повышению энергоэффективности и рассматривать возможность применения двигателей классов IE3 и выше, что в долгосрочной перспективе снижает эксплуатационные затраты.