Электродвигатели АИР 160: технические характеристики, конструкция и сфера применения
Электродвигатели серии АИР 160 представляют собой асинхронные трехфазные двигатели с короткозамкнутым ротором, соответствующие ГОСТ Р 51689-2000 (МЭК 60034-1). Модификация «160» указывает на высоту оси вращения вала, которая составляет 160 мм, что определяет габаритные размеры и установочные размеры двигателя. Данные двигатели относятся к средней мощности и широко применяются в промышленном приводе благодаря своей надежности, унификации и высокому КПД.
Конструктивные особенности и исполнения
Конструкция электродвигателей АИР 160 является классической для серии АИР. Статор собран из листов электротехнической стали с пазами, в которые уложена обмотка из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F. Ротор – короткозамкнутый, типа «беличья клетка», литой из алюминиевого сплава. Корпус двигателя – чугунный, ребристый для улучшения теплоотдачи. В зависимости от исполнения, двигатели по способу монтажа делятся на основные модификации:
- АИР 1001 (IM 1081) – на лапах с одним цилиндрическим концом вала.
- АИР 2001 (IM 2081) – на лапах с фланцем на подшипниковом щите.
- АИР 3001 (IM 3081) – без лап, с фланцем на корпусе (комбинированное крепление).
- АИР 100L, 200L, 300L – аналогичные исполнения, но с удлиненным концом вала для монтажа дополнительных устройств (муфт, тормозов).
- Насосные агрегаты (центробежные, поршневые насосы).
- Вентиляторные установки и дымососы.
- Компрессорное оборудование.
- Конвейерные линии и элеваторы.
- Станки (дерево- и металлообрабатывающие).
- Смесители, дробилки, мельницы.
- Контроль температуры корпуса и подшипниковых узлов.
- Периодическую очистку наружных поверхностей от загрязнений для обеспечения эффективного охлаждения.
- Контроль вибрации.
- Через 10-15 тыс. часов работы – замену смазки в подшипниках качения (как правило, используется литиевая смазка типа Литол-24).
- Проверку состояния клеммной коробки и подтяжку контактных соединений.
- АИР – серия асинхронных двигателей (А – асинхронный, И – по ГОСТ (Интерэлектро), Р – привязка мощностей к рамкам (габаритам) по Р51689).
- 160 – высота оси вращения вала в мм.
- М – установочный размер по длине корпуса (средний).
- 2 – количество полюсов (2 – 3000 об/мин).
- У3 – климатическое исполнение (У – для умеренного климата, категория размещения 3 – в закрытых помещениях без регулирования климата).
По степени защиты от воздействия окружающей среды двигатели АИР 160 чаще всего выпускаются в исполнении IP54 (защита от попадания пыли и брызг воды) или IP55 (защита от струй воды). По способу охлаждения – IC 0141 (самовентилируемые с наружным обдувом). Климатическое исполнение – У2, У3, УХЛ2, УХЛ3 для умеренного и холодного климата.
Основные технические параметры и габаритно-присоединительные размеры
Мощность двигателей АИР 160 варьируется в зависимости от количества полюсов (синхронной частоты вращения). Чем больше полюсов, тем ниже частота вращения и, как правило, выше крутящий момент при той же мощности.
| Типоразмер (АИР) | Мощность, кВт | Синхронная частота, об/мин | КПД, % | cos φ | Пусковой ток / Номинальный ток (Iп/Iн) | Масса, кг (примерно) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 160S2 | 15.0 | 3000 | 88.5 | 0.88 | 7.5 | 135 |
| 160M2 | 18.5 | 3000 | 89.5 | 0.89 | 7.5 | 150 |
| 160S4 | 15.0 | 1500 | 89.5 | 0.85 | 7.0 | 140 |
| 160M4 | 18.5 | 1500 | 90.5 | 0.86 | 7.0 | 155 |
| 160S6 | 11.0 | 1000 | 87.5 | 0.78 | 6.5 | 145 |
| 160M6 | 15.0 | 1000 | 88.5 | 0.80 | 6.5 | 160 |
| 160S8 | 7.5 | 750 | 85.5 | 0.74 | 6.0 | 145 |
| 160M8 | 11.0 | 750 | 87.0 | 0.74 | 6.0 | 165 |
Буква в типоразмере (S, M, L) обозначает установочный размер по длине корпуса: S – короткий, M – средний, L – длинный. Это влияет на массу и, в некоторых случаях, на тепловой режим.
Схемы подключения и управление
Электродвигатели АИР 160 рассчитаны на напряжение 380 В при частоте 50 Гц. Подключение к трехфазной сети осуществляется по схемам «звезда» (Y) или «треугольник» (Δ), в зависимости от напряжения сети и конструкции обмотки. Большинство двигателей АИР 160 на 380 В имеют номинальное соединение обмоток «звезда». Пуск может осуществляться прямым включением (через контактор или автоматический выключатель), если это позволяет мощность сети и не предъявляются жесткие требования к пусковому току. Для снижения пусковых токов применяются схемы с переключением «звезда-треугольник», частотные преобразователи или устройства плавного пуска.
Области применения и выбор двигателя
Двигатели АИР 160 используются для привода оборудования, требующего мощность от 7.5 до 18.5 кВт. Типичные области применения:
При выборе конкретного типоразмера необходимо учитывать: требуемую мощность на валу, частоту вращения, режим работы (S1 – продолжительный, S2 – кратковременный и т.д.), характер нагрузки (постоянный или переменный момент, наличие тяжелого пуска), условия окружающей среды (температура, запыленность, влажность). Для механизмов с тяжелыми условиями пуска (дробилки, мешалки густых сред) рекомендуется выбирать двигатель с запасом по мощности или использовать модификации с повышенным пусковым моментом (АИРР).
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж двигателя должен производиться на ровное, жесткое основание с точной центровкой с рабочим механизмом. Использование гибких муфт предпочтительно для компенсации возможных misalignment. Неправильная центровка приводит к повышенной вибрации, износу подшипников и выходу из строя. Перед первым пуском необходимо проверить сопротивление изоляции обмоток (не менее 1 МОм мегаомметром на 500 В), убедиться в свободном вращении ротора, правильности подключения и заземления. В процессе эксплуатации требуется регулярное техническое обслуживание, включающее:
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается двигатель АИР 160S4 от 160M4?
Основное отличие – в длине корпуса (установочный размер). Двигатель 160M4 имеет более длинный статор и ротор («M» – medium), что обычно обеспечивает несколько больший запас по нагреву и, как следствие, большую номинальную мощность (18.5 кВт против 15 кВт для 160S4) при одинаковой частоте вращения. Габаритные и присоединительные размеры по лапам и высоте оси вращения идентичны, различается длина от торца вала до заднего подшипникового щита.
Можно ли использовать двигатель АИР 160 в сети 220 В?
Стандартные трехфазные двигатели АИР 160 на 380/660 В не предназначены для прямого подключения к однофазной сети 220 В. Для этого требуется использование фазосдвигающих конденсаторов по специальным схемам, что приводит к значительной потере мощности (до 30-50%) и перегреву обмоток. Такое применение не рекомендуется для продолжительного режима работы и механизмов с нагрузкой, близкой к номинальной. Существуют специальные однофазные двигатели или частотные преобразователи с функцией single-phase input.
Как расшифровать маркировку АИР 160М2 У3?
Какие аналоги существуют у двигателей АИР 160?
Прямыми аналогами по габаритам и характеристикам являются двигатели серий: 5АИ (повышенной точности), АИРЕ (с электромагнитным тормозом), АД (старая серия), а также импортные двигатели стандарта IEC (например, Siemens 1LE1, WEG W22, ABB M3BP). При замене необходимо сверять не только мощность и частоту, но и установочные размеры (межосевое расстояние лап, диаметр вала, высота от центра до опорной поверхности).
Что означает класс изоляции F и почему рабочая температура обмотки ниже?
Класс изоляции F означает, что изоляционные материалы обмотки способны длительно выдерживать температуру 155°C. Однако, согласно стандартам, для двигателей с классом изоляции F установлен допустимый перегрев обмотки (по сопротивлению) 105°K при температуре окружающей среды +40°C. Таким образом, максимальная рабочая температура обмотки составляет 40°C + 105°C = 145°C, что обеспечивает запас для надежности и увеличения срока службы изоляции.
Заключение
Электродвигатели АИР 160 являются универсальным и надежным решением для широкого спектра промышленных задач. Их конструкция, отработанная десятилетиями, обеспечивает высокий КПД, долговечность и ремонтопригодность. Правильный выбор типоразмера с учетом режима работы и условий эксплуатации, качественный монтаж и регулярное техническое обслуживание являются ключевыми факторами для многолетней безотказной работы данного электротехнического оборудования. При проектировании новых или модернизации существующих приводных систем двигатели данной серии остаются одним из наиболее рациональных и экономически обоснованных вариантов.