Электродвигатели АИР 18,5 кВт
Электродвигатели АИР 18,5 кВт: полный технический обзор и сфера применения
Электродвигатели серии АИР мощностью 18,5 кВт представляют собой трехфазные асинхронные машины с короткозамкнутым ротором, соответствующие требованиям ГОСТ Р 51689-2000 (IEC 60034-1). Данная мощность является одной из наиболее востребованных в промышленности, находящей применение в приводах насосного, вентиляционного, компрессорного и грузоподъемного оборудования. Двигатели АИР 18,5 кВт характеризуются высокой надежностью, энергоэффективностью (классы IE2, IE3) и унификацией установочно-присоединительных размеров.
Конструктивные особенности и модификации
Конструкция двигателя АИР 18,5 кВт является классической для асинхронных машин. Статор состоит из шихтованного магнитопровода с уложенной трехфазной обмоткой, выполненной из медного провода. Ротор – короткозамкнутый, типа «беличья клетка», отливается из алюминиевого сплава. В зависимости от способа монтажа и исполнения по способу защиты от воздействия окружающей среды, двигатели 18,5 кВт выпускаются в нескольких основных вариантах.
- АИР…М (1081…): Монтаж на лапах, степень защиты IP54, способ охлаждения IC0141 (самовентиляция).
- АИР…Р (2081…): Фланцевое крепление (P-фланец), IP54, IC0141.
- АИР…МР (3081…): Комбинированное крепление (лапы + фланец), IP54, IC0141.
- АИР…Ф (1881…): С пристроенным вентилятором принудительного охлаждения (IC0161), IP23 или IP54. Применяется для режимов с частыми пусками или работой на низких скоростях.
- АИР…С (1801…): Повышенного скольжения. Обладают увеличенным пусковым моментом и меньшим пусковым током, предназначены для привода механизмов с частыми пусками и повышенной инерцией (молоты, прессы, поршневые компрессоры).
- АИР…Е (2801…): Однофазные (220В) с пусковой обмоткой. Мощность на валу при однофазном подключении снижается примерно на 30%.
- Насосное оборудование: центробежные, поршневые, шнековые насосы в ЖКХ, ирригации, промышленных установках.
- Вентиляционное и климатическое оборудование: приточные и вытяжные установки, вентиляторы дутья и дымоудаления, градирни.
- Компрессорное оборудование: винтовые и поршневые компрессоры.
- Подъемно-транспортные машины: лебедки, конвейеры (ленточные, цепные), элеваторы, краны.
- Обрабатывающие станки: приводы главного движения и подач в металло- и деревообработке.
- Прочее: смесители, дробилки, экструдеры, испытательные стенды.
Основные технические характеристики и параметры
Ключевые параметры двигателя АИР 18,5 кВт варьируются в зависимости от синхронной частоты вращения (количества полюсов). Все данные приведены для двигателей с высотой оси вращения 180 мм (габарит 180M).
| Синхронная частота, об/мин (число полюсов) | 3000 (2р) | 1500 (4р) | 1000 (6р) | 750 (8р) |
|---|---|---|---|---|
| Типоразмер (ГОСТ) | 180M2 | 180M4 | 180M6 | 180M8 |
| Номинальный КПД (η), % (IE2) | 90.5 | 91.4 | 91.4 | 91.0 |
| Номинальный КПД (η), % (IE3) | 91.5 | 92.5 | 92.5 | 92.0 |
| Коэффициент мощности (cos φ) | 0.90 | 0.86 | 0.81 | 0.76 |
| Номинальный ток при 380В, А | 35.5 | 37.0 | 39.5 | 42.5 |
| Пусковой ток (Iп/Iн) | 7.0 | 7.5 | 7.0 | 6.5 |
| Пусковой момент (Мп/Мн) | 2.0 | 2.2 | 2.0 | 2.0 |
| Максимальный момент (Мmax/Мн) | 2.4 | 2.4 | 2.1 | 2.0 |
| Масса, кг (примерно) | 155 | 165 | 175 | 190 |
Вопросы выбора и эксплуатации
Выбор конкретной модификации двигателя АИР 18,5 кВт определяется условиями эксплуатации и характеристиками приводимого механизма.
Определение необходимой частоты вращения
Частота вращения выбирается исходя из требований технологического процесса. Для центробежных насосов и вентиляторов часто используют 1500 и 3000 об/мин, для шнековых подач, элеваторов – 750 и 1000 об/мин. Важно учитывать, что с уменьшением частоты вращения увеличиваются габариты, масса и стоимость двигателя при той же мощности.
Класс энергоэффективности
Согласно действующим нормам, для большинства применений обязателен класс не ниже IE3 (или IE2 в сочетании с частотным преобразователем). Двигатели IE3 имеют меньшие потери, более высокий КПД, но при этом могут иметь несколько большие габариты и стоимость по сравнению с IE2. Экономический эффект от применения двигателей высшего класса складывается за счет снижения затрат на электроэнергию в течение жизненного цикла.
Режим работы (S1 – S10)
Стандартным для АИР является продолжительный режим работы S1. Для циклических режимов с частыми пусками, торможениями или переменной нагрузкой необходимо проверить двигатель на нагрев по каталогу или с помощью расчета. Для тяжелых режимов могут потребоваться двигатели с принудительным охлаждением (АИР…Ф) или повышенного скольжения (АИР…С).
Защита и управление
Для защиты двигателя 18,5 кВт от токов короткого замыкания и перегрузки используются автоматические выключатели с характеристикой срабатывания, учитывающей пусковые токи, или комплектные устройства защиты двигателя (мотор-автоматы). Для плавного пуска и регулирования скорости обязательна установка частотного преобразователя соответствующей мощности (номинальный ток ПЧ должен быть не менее номинального тока двигателя).
Схемы подключения и требования к питающей сети
Трехфазные двигатели АИР 18,5 кВт на напряжение 380/660В подключаются по схеме «звезда» (Y) для напряжения 660В или «треугольник» (Δ) для напряжения 380В. В большинстве случаев для сетей 380В используется схема «треугольник». Сечение питающего кабеля выбирается по номинальному току с учетом условий прокладки. Для двигателя 18,5 кВт (1500 об/мин, 37А) минимальное сечение медного кабеля при прокладке в воздухе – 10 мм² (например, ВВГ 5х10). При длинных линиях необходим расчет по потере напряжения.
Области применения двигателей АИР 18,5 кВт
Техническое обслуживание и диагностика
Плановое техническое обслуживание включает в себя регулярную очистку от загрязнений, проверку состояния подшипников (шум, вибрация), контроль затяжки крепежных и присоединительных элементов, измерение сопротивления изоляции обмоток мегомметром (не менее 1 МОм для напряжений до 500В). Через каждые 8-10 тыс. часов работы рекомендуется производить замену смазки в подшипниковых узлах, используя термостойкую консистентную смазку (например, Лита-24, EFELE UNI-M).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается двигатель АИР 180M4 от АИР 180S4?
Буква «M» в обозначении (180M4) указывает на среднюю длину сердечника статора в рамках габарита 180 мм. Существуют также двигатели с короткой (S) и длинной (L) длиной статора. Двигатели «M» и «L» при одинаковой мощности 18,5 кВт имеют разные установочные размеры (особенно длина). АИР 180S4 имеет мощность 15 кВт, а не 18,5. Для 18,5 кВт стандартным является габарит 180M.
Можно ли подключить двигатель 380/660В к сети 220В через конденсаторы?
Да, возможно, но с существенными оговорками. Такое подключение (треугольник с рабочими и пусковыми конденсаторами) используется для однофазной сети 220В. Однако мощность на валу при этом снизится на 30-40%, пусковой момент будет низким. Данный режим не является штатным и должен применяться только для временных или неответственных приводов. Для постоянной работы в однофазной сети следует выбирать специальные двигатели серии АИР…Е.
Какой частотный преобразователь нужен для двигателя 18,5 кВт?
Номинальная мощность ПЧ должна быть не менее 18,5 кВт. Ключевой параметр – номинальный выходной ток ПЧ. Он должен быть равен или превышать номинальный ток двигателя (например, 37А для 1500 об/мин). Рекомендуется выбирать ПЧ с запасом по току 10-15%. Для насосов и вентиляторов подходят ПЧ с векторным управлением без обратной связи, для станков – с векторным управлением по датчику.
Что означает климатическое исполнение У3, У2, ХЛ2?
Это обозначения по ГОСТ 15150-69. У3 – для умеренного климата, категория размещения 3 (работа в закрытых помещениях без регулирования климата). У2 – то же, но для помещений с естественной вентиляцией. ХЛ2 – для холодного климата (до -60°С). Наиболее распространенное исполнение для стандартных промышленных задач – У3.
Как определить, что подшипник двигателя требует замены?
Основные признаки: повышенный равномерный гул или вибрация, локальный нагрев подшипникового щита, появление люфта вала при его покачивании. Для точной диагностики рекомендуется проводить виброметрию. Замена подшипника должна проводиться с использованием съемника и пресса, с обязательным прогревом нового подшипника перед установкой.
Почему двигатель греется выше допустимой температуры?
Возможные причины: перегруз по току из-за механической неисправности агрегата или завышения мощности; нарушение условий охлаждения (загрязнение ребер статора, поломка вентилятора); несимметрия или отклонение напряжения питающей сети; межвитковое замыкание в обмотке статора; износ подшипников. Необходимо проверить токи по фазам, сопротивление изоляции и состояние механической части привода.