Электродвигатели АИР 225

Электродвигатели АИР 225: технические характеристики, конструкция и сфера применения

Электродвигатели серии АИР 225 представляют собой асинхронные машины с короткозамкнутым ротором, трехфазного переменного тока, общепромышленного исполнения. Они относятся к двигателям средней мощности и являются одним из наиболее распространенных и востребованных типоразмеров в линейке АИР. Модельный ряд АИР 225 включает в себя двигатели с различным числом пар полюсов (2, 4, 6, 8), что определяет их синхронную частоту вращения (3000, 1500, 1000, 750 об/мин соответственно) и, как следствие, сферу преимущественного применения.

Расшифровка обозначения и габаритно-присоединительные размеры

Маркировка АИР 225 расшифровывается следующим образом: «А» — асинхронный, «И» — унифицированной серии (по ГОСТ), «Р» — привязка мощности к стандарту РСС (Россия, СЭВ, Европа). Цифра 225 указывает на высоту оси вращения вала от лап в миллиметрах. Для данного типоразмера высота оси вращения составляет 225 мм. Полная маркировка включает также букву, обозначающую длину сердечника (S, M, L), и число полюсов. Например, АИР 225М4: 225 — высота оси, М — средняя длина сердечника (установочный размер), 4 — число полюсов.

Габаритно-присоединительные размеры двигателей АИР 225 строго стандартизированы по ГОСТ Р 51689-2000 (МЭК 60072-1), что обеспечивает их взаимозаменяемость с аналогичными двигателями других производителей, включая импортные. Ключевые размеры включают: расстояние между отверстиями в лапах по длине и ширине, диаметр выходного конца вала, его длину, высоту от оси вала до опорной плоскости лап, а также размеры фланца (для исполнений с фланцевым креплением).

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция двигателя АИР 225 является классической для асинхронных машин. Статор состоит из шихтованного сердечника, набранного из листов электротехнической стали, запрессованного в чугунный или алюминиевый корпус (корпусы из алюминиевого сплава характерны для двигателей меньших габаритов, для 225 чаще используется чугун). В пазы сердечника уложена трехфазная обмотка из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F, что позволяет двигателю работать при температуре нагрева до 155°C. Обмотка пропитана термореактивным лаком для улучшения теплоотдачи и защиты от влаги и вибрации.

Ротор — короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Его сердечник также шихтованный, а обмотка представляет собой алюминиевые или медные стержни, залитые в пазы и замкнутые накоротко торцевыми кольцами. Вал ротора выполнен из стали и вращается в подшипниках качения (обычно роликовых или шариковых). На валу со стороны выхода установлен вентилятор, закрытый защитным кожухом, который обеспечивает принудительное охлаждение двигателя (исполнение IC 0141). Двигатели имеют степень защиты IP54 (защита от попадания пыли и брызг воды со всех направлений) или IP55 (защита от струй воды).

Основные технические характеристики

Технические параметры двигателей АИР 225 варьируются в зависимости от числа полюсов. Ниже приведена сводная таблица ключевых характеристик для наиболее распространенных исполнений при питании от сети 380В, 50 Гц.

Таблица 1. Технические характеристики электродвигателей АИР 225

Как видно из таблицы, с увеличением числа полюсов (уменьшением частоты вращения) номинальная мощность двигателя в одном габарите падает, что связано с электромагнитными особенностями конструкции. При этом КПД остается на высоком уровне, а коэффициент мощности (cos φ) снижается для низкооборотных моделей.

Режимы работы и условия эксплуатации

Электродвигатели АИР 225 рассчитаны на продолжительный режим работы S1 по ГОСТ Р 52776-2007 (МЭК 60034-1). Это означает, что двигатель может работать при номинальной нагрузке неограниченно долго, пока температура его частей не достигнет установившегося значения в пределах допустимого для класса изоляции.

Стандартные условия эксплуатации включают:

• Высота установки над уровнем моря: не более 1000 м.
• Окружающая среда: невзрывоопасная, без агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию.
• Температура окружающего воздуха: от -40°C до +40°C (для климатического исполнения У2, У3, УХЛ2).
• Относительная влажность воздуха: не более 98% при 25°C.

Двигатели могут поставляться в различных климатических исполнениях (У, ХЛ, Т) и категориях размещения (1, 2, 3, 5), что должно быть уточнено в заказе.

Способы монтажа и варианты конструктивного исполнения

По способу монтажа двигатели АИР 225 предлагаются в нескольких основных исполнениях по IM (International Mounting):

• IM 1081 — на лапах с двумя подшипниковыми щитами, с одним цилиндрическим концом вала. Наиболее распространенный вариант.
• IM 2081 — на лапах с фланцем на подшипниковом щите (комбинированное крепление).
• IM 3081 — с фланцевым креплением (без лап).

Также существуют модификации с дополнительным концом вала (удлиненным или второго конца вала) для монтажа датчиков (тахогенераторов, энкодеров) в системах автоматизированного привода.

Области применения

Благодаря надежности, высокой эффективности и стандартизации, двигатели АИР 225 нашли широкое применение в различных отраслях промышленности. Их основное назначение — привод механизмов, не требующих регулирования частоты вращения в процессе работы.

• АИР 225 с 2 и 4 полюсами (3000 и 1500 об/мин): используются для привода центробежных насосов, вентиляторов, дымососов, компрессоров, генераторов, станков с высокой скоростью обработки.
• АИР 225 с 6 и 8 полюсами (1000 и 750 об/мин): применяются для привода подъемно-транспортного оборудования (лебедки, краны), мешалок, дробилок, конвейеров с высоким моментом сопротивления, поршневых насосов.

Подключение и схемы управления

Обмотки статора двигателей АИР 225 рассчитаны на два номинальных напряжения: 220/380В (схема Δ/Y) или 380/660В (схема Δ/Y). В России стандартным является напряжение сети 380В, 50 Гц. При таком напряжении обмотки должны быть соединены в «звезду» (Y) для двигателей 220/380В или в «треугольник» (Δ) для двигателей 380/660В. Схема соединения указана на клеммной колодке внутри коробки выводов.

Для пуска и защиты двигателей используются магнитные пускатели или контакторы в сочетании с тепловыми реле или современными электронными защитными устройствами (многофункциональные реле защиты двигателя). Для снижения пусковых токов (особенно важное для сетей с ограниченной мощностью) применяют схемы пуска «звезда-треугольник», частотные преобразователи или устройства плавного пуска.

Техническое обслуживание и диагностика

Плановое техническое обслуживание (ТО) двигателя АИР 225 включает:

• Внешний осмотр и очистку от пыли и грязи.
• Проверку состояния и подтяжку контактных соединений в клеммной коробке.
• Контроль вибрации и шума.
• Контроль температуры подшипников и статора (термометром или тепловизором).
• Через 10-15 тыс. часов работы — замену смазки в подшипниковых узлах. Тип смазки (чаще всего Литол-24 или его аналоги) и объем указаны в паспорте.
• Измерение сопротивления изоляции обмоток мегомметром (не менее 1 МОм для нагретого двигателя).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается двигатель АИР 225М4 от АИР 225S4 и АИР 225L4?

Буквы S, M, L обозначают установочный размер по длине статора и, соответственно, мощность в рамках одной высоты оси вращения. При одном числе полюсов двигатель с индексом L будет иметь большую мощность, чем M, а S — меньшую. Например, для 4-полюсных двигателей: АИР 225S4 — 45 кВт, АИР 225M4 — 55 кВт, АИР 225L4 — 75 кВт. Это позволяет более точно подобрать двигатель по требуемой мощности без перехода на больший габарит.

Можно ли использовать двигатель АИР 225 для работы от частотного преобразователя (ЧП)?

Да, стандартные двигатели АИР 225 могут работать в составе частотно-регулируемого привода. Однако для длительной работы на низких скоростях (ниже 20-30 Гц) с номинальным моментом требуется независимое охлаждение (дополнительный вентилятор), так как собственный вентилятор двигателя на валу будет неэффективен. Также при длинных кабелях между ЧП и двигателем рекомендуется использование выходных дросселей или синус-фильтров для защиты изоляции обмоток от перенапряжений.

Как определить, что подшипники двигателя требуют замены?

Основные признаки износа подшипников:

• Повышенный равномерный гул или вибрация.
• Локальный нагрев подшипникового щита (температура более 80-90°C).
• Появление периодического стука или скрежета.
• Люфт вала в радиальном или осевом направлении.

При появлении этих симптомов необходимо остановить двигатель и заменить подшипники.

Каковы основные причины перегрева двигателя АИР 225?

Перегрев может быть вызван:

• Механические причины: повышенное трение из-за износа подшипников, задевание ротора за статор, повышенная нагрузка на валу приводного механизма.
• Электрические причины: работа при пониженном или повышенном напряжении сети, перекос фаз, обрыв фазы, межвитковое замыкание в обмотке, частые пуски.
• Внешние причины: высокая температура окружающей среды, загрязнение поверхностей охлаждения, плохая вентиляция в помещении.

Что означает класс изоляции F и на какую температуру он рассчитан?

Класс изоляции F определяет стойкость изоляционных материалов к температуре. Для этого класса предельно допустимая температура перегрева обмотки (по сопротивлению) составляет 105°C для двигателей с номинальной мощностью свыше 5 кВт. Это означает, что при температуре окружающей среды +40°C температура обмотки может достигать 40 + 105 = 145°C. Максимальная допустимая температура точки внутри обмотки (измеряемая датчиками) составляет 155°C. Использование изоляции класса F обеспечивает повышенный запас термостойкости и увеличенный срок службы двигателя даже в тяжелых условиях.

Как правильно выбрать двигатель АИР 225 для замены вышедшего из строя?

Необходимо учитывать следующие параметры старого двигателя:

• Номинальная мощность (кВт) и частота вращения (об/мин).
• Схема соединения обмоток и номинальное напряжение.
• Способ монтажа (IM) и габаритные размеры (особенно расстояние между отверстиями в лапах и высота оси вращения).
• Степень защиты (IP) и климатическое исполнение.
• Наличие фланца или дополнительного конца вала.

Идеальным вариантом является подбор по идентичной маркировке. Если мощность неизвестна, ее можно приблизительно оценить по току, указанному на шильдике старого двигателя, и формуле P = √3 U I cos φ η.

Заключение

Электродвигатели АИР 225 являются надежным, энергоэффективным и универсальным решением для широкого спектра промышленных приводов постоянной скорости. Их стандартизированная конструкция, высокие эксплуатационные характеристики (КПД, cos φ) и адаптивность к различным условиям монтажа обеспечили им лидирующие позиции на рынке. Правильный подбор, монтаж, подключение и систематическое техническое обслуживание в соответствии с руководством по эксплуатации гарантируют многолетнюю безотказную работу этих электродвигателей, минимизируя простои и затраты на ремонт.