Электродвигатели АИР 225 М6: полное техническое описание и эксплуатационные характеристики
Электродвигатель АИР 225 М6 представляет собой асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, трехфазный, общепромышленного исполнения, соответствующий стандарту ГОСТ Р 51689-2000 (аналогично МЭК 60034). Модель относится к серии АИР, которая является преемницей широко распространенной серии А. Индекс «225» обозначает высоту оси вращения вала в миллиметрах (габарит), что соответствует 225 мм. Буква «М» указывает на установочный размер по длине станины (средняя длина), а цифра «6» – на число полюсов, что определяет номинальную частоту вращения, близкую к 1000 об/мин (синхронная скорость – 1000 об/мин). Данный двигатель предназначен для продолжительного режима работы S1 и рассчитан на питание от сети переменного тока напряжением 380 В частотой 50 Гц.
Конструктивные особенности и исполнения
Конструкция двигателя АИР 225 М6 является классической для асинхронных машин. Основные узлы включают в себя: чугунные станину и подшипниковые щиты, сердечник статора, набранный из изолированных листов электротехнической стали, обмотку статора из медного провода с классом нагревостойкости F (до 155°C), короткозамкнутый ротор типа «беличья клетка» (алюминиевый сплав), вал из углеродистой стали. Подшипниковые узлы, как правило, комплектуются роликовыми подшипниками на приводном конце и шариковым на противоположном для восприятия осевых нагрузок. Конкретные типоразмеры подшипников указываются в паспорте двигателя.
Двигатель выпускается в различных климатических исполнениях (У, УХЛ для умеренного и холодного климата) и категориях размещения (1, 2, 3). Основные конструктивные исполнения по способу монтажа:
- IM 1081 – на лапах с одним цилиндрическим концом вала.
- IM 2081 – на лапах с двумя цилиндрическими концами вала.
- IM 3081 – на лапах с фланцем на подшипниковом щите (комбинированное крепление).
- Насосное оборудование: центробежные, поршневые насосы в системах водоснабжения, водоотведения, теплоэнергетике.
- Вентиляционное и компрессорное оборудование: вентиляторы общепромышленные, дымососы, воздуходувки, компрессоры поршневые и винтовые.
- Подъемно-транспортное оборудование: лебедки, краны мостовые и козловые (в повторно-кратковременном режиме), конвейеры ленточные.
- Оборудование для переработки: дробилки, мельницы, смесители, экструдеры (при условии проверки пусковых характеристик).
- Станки и промышленные линии: приводы металлорежущих и деревообрабатывающих станков, рольганги.
- Автоматический выключатель (QF): Номинальный ток расцепителя выбирается исходя из номинального тока двигателя (57.6А) с учетом пусковых токов. Обычно применяется характеристика срабатывания «D» для обеспечения срабатывания при 10-20-кратном токе. Типовой номинал – 80-100А.
- Контактор (KM): Выбирается по категории применения AC-3. Номинальный ток для AC-3 должен быть не менее номинального тока двигателя. Рекомендуется контактор на 63-80А.
- Тепловое реле (KK): Настройка тока срабатывания производится на значение номинального тока двигателя (57.6А) с учетом температуры окружающей среды. Диапазон регулировки реле должно включать это значение.
- Кабельная продукция: Сечение питающего кабеля выбирается по номинальному току с учетом условий прокладки. Для одиночного проложенного кабеля с медными жилами и ПВХ изоляцией при 380В сечение составляет не менее 16 мм² (допустимый длительный ток ~75А). Для алюминиевых жил – не менее 25 мм². Обязательна проверка на потерю напряжения и соответствие условиям пуска.
Степень защиты по умолчанию – IP54 (защита от попадания пыли и брызг воды со всех направлений), но может быть повышена до IP55. Способ охлаждения – IC 0141 (самовентиляция с наружным обдувом).
Основные технические параметры и характеристики
Номинальные параметры являются ключевыми для выбора двигателя под конкретный механизм. Для АИР 225 М6 они стандартизированы.
| Параметр | Значение | Единица измерения |
|---|---|---|
| Номинальная мощность (P2N) | 30 | кВт |
| Синхронная частота вращения | 1000 | об/мин |
| Номинальная частота вращения (приблизительно) | 975 | об/мин |
| Номинальное напряжение | 380 | В |
| Номинальный ток (при 380В, КПД 91.4%, cos φ 0.83) | 57.6 | А |
| КПД номинальный (η) | 91.4 | % |
| Коэффициент мощности (cos φ) | 0.83 | — |
| Кратность пускового тока (Iп/Iн) | 7.0 | — |
| Кратность пускового момента (Mп/Mн) | 1.3 | — |
| Кратность максимального момента (Mmax/Mн) | 2.3 | — |
| Масса (зависит от исполнения) | ~290-310 | кг |
| Уровень звуковой мощности | 85-90 | дБ(А) |
Механические характеристики и рабочие кривые
Механическая характеристика двигателя АИР 225 М6 – жесткая. При изменении нагрузки в рабочем диапазоне скорость вращения изменяется незначительно (скольжение при номинальной нагрузке составляет около 2.5%). Пуск осуществляется прямым включением в сеть (DOL). Пусковой момент, составляющий 130% от номинального, достаточен для запуска большинства вентиляторов, насосов, компрессоров средней сложности пуска. Максимальный момент (230% от номинального) обеспечивает устойчивую работу при кратковременных перегрузках. Для механизмов с тяжелыми условиями пуска (например, мельницы, дробилки) может потребоваться двигатель с повышенным пусковым моментом или применение устройств плавного пуска.
Сферы применения и типовые приводы
Благодаря надежности, стандартизации и оптимальному соотношению скорости и мощности, двигатель АИР 225 М6 широко применяется в различных отраслях промышленности. Основные области использования:
Выбор аппаратуры управления и защиты
Для корректной и безопасной эксплуатации двигателя АИР 225 М6 необходим правильный подбор комплектующих системы управления.
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж двигателя должен производиться на ровную, жесткую фундаментную плиту или раму. Обязательна центровка вала двигателя с валом рабочей машины с использованием щупов или лазерного центровщика. Несоосность более допустимой (обычно 0.05-0.1 мм) приводит к повышенной вибрации, износу подшипников и разрушению муфты. Перед первым пуском необходимо проверить: сопротивление изоляции обмоток (не менее 1 МОм мегаомметром на 1000В), свободное вращение ротора вручную, состояние и уровень смазки в подшипниковых узлах (тип смазки – Litol-24 или аналог, количество – согласно паспорту). В процессе эксплуатации регулярному контролю подлежат: температура подшипников и статора (превышение +80°C – сигнал для диагностики), уровень вибрации, отсутствие посторонних шумов. Периодичность замены смазки – каждые 4000-10000 часов работы в зависимости от условий.
Сравнение с двигателями других габаритов и полюсности
В линейке АИР двигатель 225 М6 занимает промежуточное положение по мощности и скорости. Для понимания его места в ряду можно привести сравнение с соседними моделями по высоте оси вращения и количеству полюсов.
| Модель | Мощность, кВт | Синхр. скорость, об/мин | Ном. ток, А | КПД, % | Применение (в сравнении) |
|---|---|---|---|---|---|
| АИР 200 М6 | 22 | 1000 | 42.5 | 90.5 | Менее мощные насосы, вентиляторы |
| АИР 225 М6 | 30 | 1000 | 57.6 | 91.4 | Стандартные приводы средней мощности |
| АИР 250 S6 | 37 | 1000 | 69.8 | 92.0 | Более мощные компрессоры, дробилки |
| АИР 225 М4 | 45 | 1500 | 84.5 | 92.3 | Приводы, требующие более высокой скорости (1500 об/мин) |
| АИР 225 М8 | 22 | 750 | 44.6 | 90.5 | Приводы с низкой скоростью и высоким моментом (транспортеры, мешалки) |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Каков реальный рабочий ток двигателя АИР 225 М6 при нагрузке 80%?
Ток двигателя приблизительно пропорционален нагрузочному моменту на валу. При 80% нагрузки ток будет составлять примерно 80% от номинального, то есть около 46 А. Однако, необходимо учитывать, что КПД и cos φ на частичной нагрузке могут отличаться от номинальных, поэтому точное значение следует снимать токоизмерительными клещами.
2. Можно ли подключить этот двигатель в сеть 660 В?
Да, но только если двигатель имеет соответствующее исполнение по напряжению. Большинство двигателей АИР 225 М6 выпускаются с номинальным напряжением обмотки 220/380 В или 380/660 В. В первом случае схема соединения обмоток «треугольник/звезда» соответственно, и для сети 660 В он не подходит. Во втором случае для сети 380 В обмотки соединяются в «звезду», а для сети 660 В – в «треугольник». Необходимо проверить паспортную табличку на двигателе и схему соединений в клеммной коробке.
3. Какой преобразователь частоты (ПЧ) рекомендуется для данного двигателя?
Для управления АИР 225 М6 необходим трехфазный ПЧ мощностью не менее 37 кВт (на одну ступень выше мощности двигателя) при скалярном управлении или 30 кВт при векторном управлении без обратной связи. Номинальный выходной ток ПЧ должен быть не менее 60 А. Обязательно использование выходного дросселя или синус-фильтра для снижения гармонических искажений и защиты изоляции обмоток от перенапряжений, вызванных ШИМ. При длинных кабелях (>50 м) это требование критично.
4. Каков ресурс подшипников и как определить необходимость их замены?
Расчетный ресурс подшипников при нормальных условиях эксплуатации (правильная центровка, отсутствие вибраций основания, нормальная температура) составляет 20 000 – 40 000 часов. Признаками износа подшипников являются: повышенный равномерный гул или неравномерный стук, увеличение вибрации (особенно на осевой и радиальной частотах вращения), нагрев подшипникового узла выше +80°C. Замену следует производить при появлении этих признаков, не дожидаясь разрушения узла.
5. Чем отличается двигатель АИР 225 М6 от его аналога в энергоэффективном исполнении (например, серии АИРС или АИРЕ)?
Энергоэффективные серии (АИРС, АИРЕ, IE2, IE3) имеют улучшенные электромагнитные характеристики и конструкцию: используется больше меди в обмотках, высококачественная электротехническая сталь с улучшенными магнитными свойствами, оптимизированная геометрия пазов и воздушного зазора. Это приводит к повышению КПД на 1-4% (для данного габарита КПД может достигать 93-94% по классу IE3) и более высокому cos φ. Однако такие двигатели имеют большие габариты и массу при той же высоте оси вращения и, как правило, на 20-30% дороже стандартных.
6. Как правильно хранить неиспользуемый двигатель?
Двигатель должен храниться в сухом отапливаемом помещении с относительной влажностью не более 60%. Необходимо исключить попадание прямых солнечных лучей, пыли и агрессивных паров. Вал следует периодически проворачивать вручную для сохранения смазки в подшипниках. Перед длительным хранением (более 6 месяцев) рекомендуется произжать обмотки статора мегаомметром и, при снижении сопротивления изоляции ниже 1 МОм, выполнить сушку.
Заключение
Электродвигатель АИР 225 М6 является проверенным, надежным и универсальным приводом для широкого спектра промышленных механизмов мощностью 30 кВт со скоростью вращения около 1000 об/мин. Его выбор обоснован для задач, не требующих регулирования скорости в широком диапазоне. Успешная эксплуатация на протяжении всего жизненного цикла обеспечивается правильным подбором по механической характеристике, грамотным монтажом с точной центровкой, корректным выбором аппаратуры защиты и управления, а также регулярным техническим обслуживанием с контролем состояния подшипниковых узлов и изоляции. При проектировании новых систем следует также рассматривать энергоэффективные аналоги для снижения эксплуатационных затрат на электроэнергию.