Электродвигатели АИР 160 S8

Электродвигатели АИР 160 S8: полный технический обзор и особенности эксплуатации

Электродвигатель АИР 160 S8 представляет собой асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, трехфазный, общепромышленного исполнения, соответствующий серии стандартов ГОСТ и МЭК. Модель относится к 8-й габаритной группе (высота оси вращения 160 мм) с установочными размерами по ГОСТ 2479 (аналог DIN 42673). Литера «S» указывает на длину сердечника статора (короткая), а цифра «8» обозначает количество полюсов, что соответствует синхронной частоте вращения 750 об/мин. Данные двигатели предназначены для продолжительного режима работы S1 и применяются для привода машин и механизмов, не требующих регулирования частоты вращения: насосов, вентиляторов, компрессоров, дымососов, конвейеров, деревообрабатывающих станков и другого промышленного оборудования.

Расшифровка обозначения и конструктивное исполнение

Полная расшифровка типоразмера АИР 160 S8 по ГОСТ 51689-2000 (и его актуальным редакциям):

• АИР – Асинхронный двигатель Единой серии, Интерэлектро, Редакция (общепринятое обозначение серии).
• 160 – Высота оси вращения вала от плоскости установки (в мм).
• S – Условная длина сердечника статора («S» – короткая, «M» – средняя, «L» – длинная). Определяет в рамках одной габаритной группы мощность и моментные характеристики.
• 8 – Число полюсов. Определяет синхронную частоту вращения: n_синх = 60*f / p, где f=50 Гц, p=4 пары полюсов. n_синх = 750 об/мин.

Конструктивно двигатель выполнен в закрытом обдуваемом исполнении (IP54 или IP55). Основные узлы: чугунные станина и подшипниковые щиты, сердечник статора из электротехнической стали с трехфазной обмоткой, залитый в пазы короткозамкнутый ротор типа «беличья клетка», шарикоподшипники качения (обычно с одной стороны установлен подшипник 311, с другой – 311 или 310, в зависимости от производителя), вентилятор с защитным кожухом, клеммная коробка. Крепление – лапы (IM1081) или комбинированное лапа-фланец (IM2081).

Основные технические характеристики и параметры

Номинальные параметры двигателей АИР 160 S8 могут незначительно варьироваться у разных производителей, но находятся в строгих рамках стандартов. Основные данные для типового исполнения на напряжение 380/660 В, частота 50 Гц, режим S1.

Таблица 1. Основные технические характеристики АИР 160 S8

Параметр	Значение	Единица измерения	Примечание
Номинальная мощность (P2N)	7.5	кВт	На валу в продолжительном режиме
Синхронная частота вращения	750	об/мин	При частоте 50 Гц
Номинальная частота вращения (скольжение)	~730	об/мин	Скольжение ~2.7%
Номинальный ток (IN) при 380В, Δ	16.5 – 17.5	А	Зависит от КПД и cos φ
Номинальный КПД (η)	87.0 – 88.5	%	Класс эффективности IE2 (стандартно)
Номинальный коэффициент мощности (cos φ)	0.78 – 0.82	—
Кратность пускового тока (Iп/IN)	6.0 – 7.0	—
Кратность пускового момента (Mп/MN)	1.6 – 1.8	—
Кратность максимального момента (Mmax/MN)	2.0 – 2.4	—
Масса (лапы)	95 – 105	кг	Зависит от производителя
Степень защиты	IP54 / IP55	—	Стандартно
Класс изоляции	F	—	Нагрев обмотки не более 105°C (по сопротивлению)
Уровень шума	68 – 72	дБ(А)

Механические характеристики и установочные размеры

Двигатели АИР 160 S8 имеют жесткую механическую характеристику, типичную для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Небольшое изменение нагрузки в рабочей зоне приводит к незначительному изменению частоты вращения. Важным параметром является перегрузочная способность (кратность максимального момента), которая обеспечивает устойчивую работу при кратковременных перегрузках.

Таблица 2. Основные установочные и присоединительные размеры (IM1081)

Обозначение	Размер	мм	Допуск
h (высота оси вращения)	160	мм	±0.5
d1 (диаметр вала)	42	мм	h6
l1 (длина цилиндрической части вала)	110	мм	±1.5
b1 (ширина шпоночного паза)	12	мм	N9
h1 (высота шпоночного паза)	5.0	мм	+0.2
l10 (расстояние до первого монтажного отверстия)	254	мм	±0.5
b10 (ширина между отверстиями в лапах)	216	мм	±0.5
h31 (диаметр отверстий в лапах)	15	мм	+0.5

Классы энергоэффективности и модификации

Современные двигатели серии АИР 160 S8 производятся в соответствии с международными стандартами по энергоэффективности. Стандартным уровнем является класс IE2 (Повышенный). Также доступны модификации с классом IE3 (Высокий) и IE4 (Сверхвысокий), что достигается за счет использования улучшенных электротехнических сталей, оптимизации магнитной системы и снижения механических потерь. Двигатели класса IE2 и выше имеют более высокий КПД (на 1-4% в зависимости от класса), что приводит к снижению эксплуатационных затрат на электроэнергию. Другие распространенные модификации включают:

• АИР 160 М8 – двигатель с длинной длиной сердечника (M), мощность 11 кВт. Показывает, как в рамках одной габаритной группы варьируется мощность.
• АИР 160 S8 У2/У3 – климатическое исполнение для умеренного (У2) или холодного (У3) климата.
• АИР 160 S8 Р – с повышенным скольжением (около 5-8%), для частых пусков и работы с ударными нагрузками.
• АИР 160 S8 Е – однофазный двигатель (220В) с пусковой обмоткой и конденсатором. Встречается реже.
• АИР 160 S8 с фланцевым креплением (IM2081) – комбинированное крепление лапа-фланец, где фланец имеет типоразмер FF 215.

Выбор, монтаж и схема подключения

Выбор двигателя АИР 160 S8 для конкретного механизма основывается на сопоставлении механической характеристики двигателя с нагрузочной характеристикой механизма. Мощность двигателя должна быть не менее мощности, потребляемой механизмом в наиболее тяжелом продолжительном режиме, с учетом возможных перегрузок. Для вентиляторов и насосов необходимо также учитывать высокий пусковой момент при выборе способа пуска.

Монтаж осуществляется на жесткой, выверенной по горизонтали фундаментной плите или раме. Обязательна центровка валов двигателя и рабочей машины с использованием щупа и индикаторной скобы. Неправильная центровка – основная причина вибрации и преждевременного выхода из строя подшипников. Подключение к сети осуществляется через клеммную коробку. Стандартно обмотка статора собрана на напряжение 380 В (схема «треугольник» – Δ). При наличии шести выводов и необходимости работы от сети 660 В обмотки собираются в «звезду» (Y). Схема соединения указана на внутренней стороне крышки клеммной коробки.

Эксплуатация, обслуживание и типовые неисправности

Эксплуатация допускается в условиях, соответствующих климатическому исполнению, при температуре окружающей среды от -40°C до +40°C (для У2). Основные операции технического обслуживания:

• Ежесменное: контроль температуры корпуса (на ощупь или пирометром), уровня вибрации, отсутствия посторонних шумов.
• Ежеквартальное: проверка затяжки болтовых соединений, состояния заземления.
• Ежегодное (или через 10-15 тыс. часов): чистка внутренних полостей от пыли, замена смазки в подшипниках (используется пластичная смазка типа Литол-24, ЦИАТИМ-201, количество ~40-60 гр. на подшипник).
• По мере необходимости: контроль изоляции мегомметром (сопротивление изоляции не менее 1 МОм при 20°C).

Типовые неисправности и их причины:

• Перегрев: перегрузка, нарушение условий охлаждения (загрязнение ребер станины или вентиляционных каналов), повышенное напряжение сети, межвитковое замыкание, износ подшипников.
• Повышенная вибрация: нарушение центровки, дисбаланс ротора, износ подшипников, ослабление крепления лап.
• Гул и стуки в подшипниковых узлах: отсутствие смазки, критический износ тел качения или дорожек.
• Не запускается или работает с пониженной скоростью: обрыв фазы в сети или обмотке, неисправность пусковой аппаратуры, механический заклинивание привода.

Сравнение с двигателями других полюсностей и габаритов

Выбор количества полюсов (2, 4, 6, 8 и т.д.) определяется требуемой частотой вращения рабочего механизма. Двигатель АИР 160 S8 (8 полюсов, 750 об/мин) развивает больший крутящий момент на валу при той же мощности, по сравнению с двигателем АИР 160 S4 (4 полюса, 1500 об/мин), но имеет меньшую частоту вращения. Формула связи: M = 9550

• P / n, где P – мощность (кВт), n – частота вращения (об/мин). Так, для 7.5 кВт момент АИР 160 S8 составит ~98 Н·м, а для АИР 160 S4 – ~48 Н·м. Это определяет сферу применения: низкооборотные двигатели (6, 8, 10 полюсов) используются для привода поршневых компрессоров, дымососов, мешалок, элеваторов, где важна высокая тяговая сила, а высокооборотные – для центробежных насосов, вентиляторов, быстроходных станков.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Какая реальная рабочая частота вращения у АИР 160 S8 под нагрузкой?

Номинальная частота вращения при полной нагрузке составляет приблизительно 730 об/мин. При неполной нагрузке (50-75%) она может возрасти до 735-740 об/мин. Точное значение зависит от конкретного экземпляра двигателя и его скольжения.

2. Можно ли подключить этот двигатель к однофазной сети 220В?

Стандартный трехфазный АИР 160 S8 не предназначен для прямого подключения к однофазной сети. Для этого требуется использование частотного преобразователя с функцией фазосдвигающего конденсатора на входе или применение специальной модификации – АИР 160 S8 Е (однофазный, конденсаторный). Однако его мощность и пусковые характеристики в однофазном режиме будут существенно ниже.

3. Какой автомат и кабель выбрать для защиты и подключения?

Номинальный ток двигателя ~17А. Для прямого пуска рекомендуется автоматический выключатель с характеристикой срабатывания «D» (для двигателей) и номинальным током 25-32А. Тепловой расцепитель настраивается на 17-18А. Кабель – медный, сечением не менее 4 мм² (например, ВВГнг 4х4), что обеспечивает длительно допустимый ток ~35А в воздухе. При длинных линиях необходимо проверять потерю напряжения.

4. Чем отличается исполнение IP54 от IP55?

IP54: защита от попадания пыли в количестве, не нарушающем работу (неплотная), и от брызг воды со всех сторон. IP55: полная защита от пыли и защита от струй воды со всех сторон. Для большинства промышленных цехов достаточно IP54, для помещений с возможной мойкой или установки вне зданий предпочтительнее IP55.

5. Как часто нужно проводить замену смазки в подшипниках?

Периодичность зависит от условий эксплуатации (температура, запыленность, режим работы). Стандартная рекомендация – каждые 4000-5000 часов работы. В нормальных условиях это соответствует примерно одному разу в 1-1.5 года при двухсменной работе. Пересмазка так же вредна, как и отсутствие смазки, так как приводит к перегреву подшипника из-за избытка пасты.

6. Что означает класс изоляции F и какова допустимая температура нагрева?

Класс изоляции F означает, что изоляционные материалы обмотки рассчитаны на длительную работу при температуре 155°C. Однако с учетом запаса и для увеличения срока службы, стандартно допустимый перегрев обмотки (по сопротивлению) для двигателей с классом F ограничивается 105°C (при температуре окружающей среды +40°C).

7. Можно ли использовать АИР 160 S8 с частотным преобразователем (ЧП)?

Да, можно. Однако для продолжительной работы на низких скоростях (менее 20-25% от номинала) может потребоваться независимое охлаждение (вентилятор на валу двигателя при низких оборотах неэффективен). Рекомендуется использовать двигатели с изоляцией, усиленной для работы с ЧП (с инверторным лаком), или устанавливать выходные дроссели/фильтры для снижения влияния высокочастотных гармоник от ШИМ ЧП на обмотку.

8. Как расшифровать маркировку на шильдике, например, «АИР 160 S8 У2 IM1081 IP55 7.5кВт 730 об/мин 380/660В Δ/Y»?

• АИР 160 S8 – серия, габарит, длина, число полюсов.
• У2 – климатическое исполнение для умеренного климата, категория размещения 2 (в закрытых помещениях).
• IM1081 – способ монтажа: лапы, с одним цилиндрическим концом вала.
• IP55 – степень защиты.
• 7.5кВт – номинальная мощность на валу.
• 730 об/мин – номинальная частота вращения.
• 380/660В Δ/Y – номинальные напряжения и соответствующие им схемы соединения обмоток статора. Для сети 380В – собирать в «треугольник», для 660В – в «звезду».