Электродвигатели АИР 180 М6

Электродвигатели АИР 180 М6: полный технический анализ и область применения

Электродвигатель АИР 180 М6 представляет собой асинхронный двигатель трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, спроектированный в соответствии с серией АИР (Асинхронные, Единой серии, в алюминиевой станине). Данная серия является преемником широко распространенной серии АИР и соответствует современным международным стандартам, таким как IEC 60034. Модель АИР 180 М6 относится к двигателям средней мощности и находит широкое применение в промышленных приводах благодаря своей надежности, отработанной конструкции и высокой энергоэффективности.

Расшифровка обозначения и конструктивное исполнение

Маркировка АИР 180 М6 структурирована следующим образом:

АИР – обозначение серии асинхронных электродвигателей.
180 – высота оси вращения вала от опорной поверхности лап в миллиметрах. Для данной модели это 180 мм.
М – условная длина станины (габарит). Буква «М» указывает на среднюю длину сердечника статора в данной размерной группе (180). Существуют также исполнения S (короткая) и L (длинная) для других мощностей.
6 – число полюсов. Цифра «6» означает, что двигатель шестиполюсный. При питании от сети частотой 50 Гц это определяет его синхронную частоту вращения: n = (60 f) / p = (60 50) / 3 = 1000 об/мин, где p=3 – число пар полюсов.

Конструктивно двигатель состоит из следующих основных узлов:

Станина: Литая, из алюминиевого сплава, с ребрами для улучшения теплоотвода. Обеспечивает крепление активных частей и подшипниковых щитов.
Сердечник статора: Набран из изолированных листов электротехнической стали, запрессован в станину. В пазы сердечника уложена трехфазная обмотка из медного провода с классом нагревостойкости не ниже F (155°C).
Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Состоит из сердечника, набранного из листов стали, и алюминиевой обмотки (залитые под давлением стержни, закороченные торцевыми кольцами).
Вал: Изготовлен из конструкционной стали, передает вращающий момент. Имеет цилиндрический конец вала.
Подшипниковые узлы: Как правило, используются шарикоподшипники качения (радиальные однорядные). Со стороны привода (DE) обычно устанавливается подшипник, фиксирующий положение вала, со стороны противопривода (NDE) – плавающий.
Вентилятор и кожух (исполнение IM 1081): Вентилятор из пластика или алюминиевого сплава, закрытый защитным кожухом, обеспечивает самовентиляцию двигателя (охлаждение IC 0141).

Основные технические характеристики и параметры

Номинальные параметры двигателя АИР 180 М6 при питании от сети 380 В, 50 Гц:

Параметр	Значение	Единица измерения	Примечание
Номинальная мощность (P_2N)	18.5	кВт	Мощность на валу
Синхронная частота вращения	1000	об/мин	При 50 Гц
Номинальная частота вращения (скольжение)	~970	об/мин	Зависит от нагрузки, типовое значение
Номинальный ток (I_N)	37.5	А	При 380 В, Δ соединение
КПД (η)	90.5%	—	Согласно ГОСТ Р МЭК 60034-30-1, класс IE2
Коэффициент мощности (cos φ)	0.84	—	При номинальной нагрузке
Пусковой ток (I_a/I_N)	7.0	I_N	Кратность пускового тока
Пусковой момент (M_a/M_N)	1.8	M_N	Кратность пускового момента
Максимальный момент (M_max/M_N)	2.2	M_N	Кратность максимального (критического) момента
Масса (примерно)	175-185	кг	Зависит от производителя
Степень защиты (IP)	IP55	—	Стандартное исполнение
Класс изоляции	F	—	С рабочим пределом температуры 155°C
Режим работы	S1	—	Продолжительный номинальный режим

Механические характеристики и монтаж

Двигатель АИР 180 М6 имеет установочные и присоединительные размеры, соответствующие стандарту IEC 60072-1. Основные монтажные исполнения:

IM 1081: Лапы с цилиндрическим концом вала (наиболее распространенное).
IM 2081: Лапы с фланцем на лапах.
IM 3081: Фланец без лап.

Ключевые размеры для исполнения IM 1081:

Высота оси вращения (H): 180 мм.
Расстояние между отверстиями в лапах по длине (A): 279 мм.
Расстояние между отверстиями в лапах по ширине (B): 241 мм.
Диаметр конца вала (D): 55 мм.
Длина цилиндрической части вала (E): 110 мм.

Механическая характеристика M = f(n) является жесткой. В рабочей зоне (от номинального до нулевого момента) изменение скорости при изменении нагрузки незначительно (скольжение 2-3%). Высокая перегрузочная способность (M_max/M_N = 2.2) позволяет двигателю преодолевать кратковременные технологические перегрузки.

Энергоэффективность и классы IE

Стандартные двигатели серии АИР 180 М6, выпускаемые по ГОСТ, как правило, соответствуют классу энергоэффективности IE2 (Повышенный). В настоящее время актуальны требования Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 004/2011 и 020/2011, согласно которым для двигателей мощностью 7.5-375 кВт минимально допустимым является класс IE2, а для ряда применений – IE3 (Премиум). Многие производители предлагают модификации АИР 180 М6 в классе IE3, что достигается за счет использования более качественных электротехнических сталей, оптимизации геометрии пазов и воздушного зазора, а также снижения механических потерь. Двигатель класса IE3 при той же мощности 18.5 кВт будет иметь КПД на 1-2% выше (около 92%), что приводит к существенной экономии электроэнергии при круглосуточной работе.

Области применения и выбор приводного оборудования

Двигатель АИР 180 М6 с частотой вращения ~970 об/мин предназначен для привода механизмов, не требующих высоких скоростей, но нуждающихся в значительном крутящем моменте. Основные области применения:

Насосное оборудование (центробежные, поршневые насосы).
Вентиляторы и дымососы средней производительности.
Компрессоры (поршневые, винтовые).
Конвейеры ленточные и цепные, транспортеры.
Смесители, мешалки промышленные.
Дробильное и измельчительное оборудование.
Станки (токарные, фрезерные, деревообрабатывающие).

При выборе сопутствующего оборудования необходимо учитывать:

Пускозащитная аппаратура: Номинальный ток двигателя 37.5 А. Для прямого пуска необходим автоматический выключатель с характеристикой срабатывания, стойкой к пусковому току (тип D или подобная), и контактор на ток не менее 40 А. Тепловое реле или электронная защита в составе частотного преобразователя должны быть настроены на номинальный ток двигателя.
Частотный преобразователь (ЧП): Для регулирования скорости и плавного пуска требуется ЧП с номинальным током на выходе не менее 37.5 А (обычно выбирается на одну ступень выше – 45-50 А). Мощность ЧП должна быть 18.5 кВт или 22 кВт. Необходимо использовать фильтры dU/dt или синус-фильтры при длине кабеля более 50 метров для защиты изоляции обмотки.
Механическая часть: Для соединения с редуктором или рабочей машиной используется упругая муфта, компенсирующая несоосность. Требуется точный расчет и согласование посадочных мест и диаметра вала.

Особенности эксплуатации, обслуживания и ремонта

Эксплуатация двигателя АИР 180 М6 должна осуществляться в соответствии с ПУЭ и инструкцией завода-изготовителя. Ключевые аспекты:

Условия окружающей среды: Стандартное исполнение предназначено для работы при температуре от -40°C до +40°C, высоте над уровнем моря до 1000 м. При повышенной влажности или запыленности требуется двигатель со специальным покрытием или обдувом.
Смазка подшипников (для исполнений с подшипниками качения): Интервал замены смазки – каждые 4000-10000 часов работы. Используется консистентная смазка (например, Liolit, Shell Alvania). Важно не превышать объем заполнения (обычно 1/2-2/3 полости).
Контроль вибрации: Допустимые уровни вибрации для данного габарита по ГОСТ ISO 10816-1 не должны превышать 2.8 мм/с (для группы машин мощностью >15 кВт). Регулярный виброконтроль позволяет выявить дисбаланс, ослабление креплений или дефекты подшипников.
Контроль изоляции: Сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса должно быть не менее 1 МОм при 25°C (для напряжений до 1000 В). Мегаомметром на 500 В проводятся периодические измерения.
Типовые неисправности:
- Износ подшипников (шум, вибрация, нагрев).
- Ослабление креплений станины или кожуха вентилятора.
- Загрязнение вентиляционных каналов, приводящее к перегреву.
- Межвитковое замыкание в обмотке статора (неравномерный нагрев, запах, повышенный ток в одной фазе).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Какое соединение обмоток статора используется в АИР 180 М6 на напряжение 380 В?

Для работы от сети 380 В, 50 Гц обмотки статора должны быть соединены треугольником (Δ). На клеммнике двигателя имеется 6 выводов (U1, V1, W1; U2, V2, W2), которые соединяются перемычками соответствующим образом. Для напряжения 660 В обмотки соединяются в звезду (Y).

2. Можно ли использовать этот двигатель для частотного регулирования?

Да, двигатель АИР 180 М6 пригоден для работы от частотного преобразователя. Однако, при длительном снижении скорости ниже 20% от номинальной, ухудшается самовентиляция, что может привести к перегреву. Для низкоскоростных режимов требуется двигатель с независимым вентилятором (IC 416) или снижение нагрузки. Обязательно использование ЧП с векторным управлением без обратной связи или с обратной связью для поддержания момента на низких скоростях.

3. Какой пусковой автомат выбрать для данного двигателя?

Рекомендуется автоматический выключатель с номинальным током 50 А (ступень выше номинала двигателя) и характеристикой мгновенного расцепления типа «D» (10-20 I_n). Это позволяет выдержать пусковой ток, который для АИР 180 М6 составляет примерно 37.5 А

7 = 262.5 А, без ложных срабатываний. Например, автомат 50А, характеристика D.

4. В чем разница между АИР 180 М6 и АИР 180 L6?

Буквы «М» и «L» обозначают различную длину сердечника статора в рамках одной высоты оси вращения (180 мм). Двигатель с индексом «L» (длинный) имеет больший активный объем стали и меди, что обычно позволяет получить большую мощность при том же числе полюсов. Например, АИР 180 L6 может иметь мощность 22 кВт, в то время как АИР 180 М6 – 18.5 кВт. «Длинный» двигатель часто имеет несколько лучший КПД и cos φ.

5. Как определить, что подшипники двигателя требуют замены?

Основные признаки износа подшипников: повышенный равномерный шум или гул, локальный нагрев подшипникового щита, увеличение осевого или радиального люфта вала (проверяется индикатором часового типа), появление вибрации на частотах, кратных скорости вращения. Перед заменой необходимо точно идентифицировать типоразмер подшипников (например, 6311 на приводной стороне и 6311 или 6211 на противоприводной), указанный в паспорте.

6. Соответствует ли АИР 180 М6 классу взрывозащиты?

Стандартное исполнение АИР 180 М6 не является взрывозащищенным. Для работы во взрывоопасных зонах (например, по стандартам Ex d, Ex e, Ex nA) необходимо заказывать специальные модификации двигателей, такие как ВА, АИМ, АИРМ или импортные аналоги, имеющие соответствующий сертификат и маркировку (например, Ex d IIB T4 Gb). Конструкция таких двигателей принципиально отличается.

Заключение

Электродвигатель АИР 180 М6 является проверенным, универсальным и надежным приводом для широкого спектра промышленных механизмов, требующих мощности около 18.5 кВт и частоты вращения ~970 об/мин. Его технические характеристики, стандартизированные присоединительные размеры и наличие на рынке делают его одним из базовых элементов в системах электропривода. При правильном выборе, монтаже и своевременном техническом обслуживании данный двигатель обеспечивает длительный и безотказный ресурс работы. При проектировании новых систем следует также рассматривать модификации с повышенным классом энергоэффективности (IE3), что обеспечивает значительную экономию средств в течение жизненного цикла оборудования.

Электродвигатели АИР 180 М6