Электродвигатели АИР 250 М8: технические характеристики, конструкция и сфера применения
Электродвигатель АИР 250 М8 представляет собой асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, трехфазный, общепромышленного исполнения. Модель относится к серии АИР, которая является основной в номенклатуре российских производителей и соответствует международным стандартам IEC. Индекс «250» обозначает высоту оси вращения вала в миллиметрах (250 мм), что соответствует габариту корпуса. Литера «М» указывает на установочный размер по длине станины (средняя длина), а цифра «8» обозначает число полюсов, что определяет номинальную частоту вращения, близкую к 750 об/мин при частоте сети 50 Гц.
Конструктивные особенности и исполнение
Двигатели АИР 250 М8 изготавливаются в соответствии с ГОСТ Р 51689-2000 (МЭК 60034-1). Конструкция является закрытой, обдуваемой (IP54), что обеспечивает защиту от попадания внутрь пыли и брызг воды. Основные узлы включают:
- Станина: Литая, из чугуна, с ребристой внешней поверхностью для улучшения теплоотвода. Имеет лапы для монтажа на фундамент или раму.
- Статор: Сердечник набран из изолированных листов электротехнической стали, в пазах уложена обмотка из медного провода с классом нагревостойкости не ниже F (155°C).
- Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка», выполнен из алюминиевого сплава или меди, залитой в пазы сердечника. Отличается высокой надежностью и простотой конструкции.
- Подшипниковые щиты: Чугунные, в которые установлены подшипники качения (обычно роликовые или шариковые, в зависимости от мощности и нагрузки). Имеются масленки для пополнения смазки.
- Вентилятор и кожух: Вентилятор центробежного типа, закрытый защитным кожухом, обеспечивает принудительное охлаждение.
- Клеммная коробка: Расположена в верхней части станины, может быть повернута на 90° или 180° для удобства подвода кабелей. Ввод осуществляется через сальниковые втулки или кабельные муфты.
- Насосное оборудование: Поршневые, шестеренные, центробежные насосы высокого давления.
- Вентиляторное оборудование: Радиальные и канальные вентиляторы высокого давления, дымососы.
- Компрессорная техника: Поршневые и винтовые компрессоры.
- Конвейеры и транспортеры: Ленточные, скребковые и пластинчатые конвейеры для тяжелых грузов.
- Дробильное и мельничное оборудование: Щековые и конусные дробилки, шаровые мельницы.
- Смесители и мешалки: Для жидкостей и сыпучих материалов высокой вязкости.
- Подъемно-транспортное оборудование: Лебедки, краны, кран-балки.
- Совпадение механической характеристики двигателя с нагрузочной характеристикой механизма.
- Условия пуска: несмотря на относительно высокий пусковой ток (в 6.5-7.2 раза превышающий номинальный), пусковой момент невелик (1.1-1.2 от номинального). Это может быть критично для механизмов с тяжелым пуском (дробилки, мельницы).
- Для снижения пусковых токов и повышения плавности пуска рекомендуется использовать устройства плавного пуска (УПП) или частотные преобразователи (ЧП). Прямой пуск допустим только при достаточной мощности питающей сети.
- Для регулирования скорости в процессе работы обязательным является применение частотного преобразователя, так как скорость асинхронного двигателя с КЗ-ротором жестко зависит от частоты питающей сети.
- Контроль вибрации: Допустимый уровень вибрации для габарита 250 не должен превышать 4.5 мм/с по ГОСТ 20815.
- Контроль температуры: Температура подшипников не должна превышать +95°C, температура обмоток (косвенно, через сопротивление) – класс F допускает до +155°C.
- Смазка подшипников: Замена смазки проводится каждые 4000-5000 часов работы. Используется консистентная смазка типа Литол-24 или аналог. Важно не превышать объем заполнения (обычно 1/2-2/3 полости).
- Очистка наружных поверхностей и вентиляционных каналов от пыли и грязи для обеспечения нормального теплоотвода.
- Проверка состояния клеммных соединений и подтяжка при необходимости.
- Контроль изоляции обмоток мегомметром на 1000 В. Сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм при температуре +25°C.
- Перегрузка по току из-за механических неисправностей агрегата или несоответствия мощности.
- Межвитковое замыкание в обмотке статора из-за перегрева, старения изоляции или повреждения.
- Износ или разрушение подшипников из-за отсутствия смазки, перегрева, несоосности с приводным механизмом.
- Несимметрия питающего напряжения, приводящая к перегреву обмоток.
- Частые прямые пуски, вызывающие термическое и механическое разрушение обмотки.
Основные технические параметры
Электродвигатели габарита 250 с 8 полюсами выпускаются на несколько номинальных мощностей. Ключевые параметры приведены в таблице.
Таблица 1. Сводные технические характеристики АИР 250 М8
| Мощность, кВт | Синхронная частота, об/мин | Номинальная частота, об/мин | КПД, η, % | Коэффициент мощности, cos φ | Пусковой ток, Iп/Iн | Пусковой момент, Мп/Мн | Макс. момент, Мmax/Мн | Масса, кг (прибл.) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 37 | 750 | 730 | 92.0 | 0.81 | 6.5 | 1.2 | 2.2 | 340 |
| 45 | 730 | 92.5 | 0.82 | 6.8 | 1.2 | 2.2 | 380 | |
| 55 | 730 | 93.0 | 0.83 | 7.0 | 1.1 | 2.2 | 420 | |
| 75 | 735 | 93.5 | 0.84 | 7.2 | 1.1 | 2.2 | 520 |
Двигатели рассчитаны на работу от сети переменного тока 380 В, частотой 50 Гц. Допускается работа в режиме S1 (продолжительный номинальный режим). Класс изоляции обмотки – F, что позволяет работу при температуре окружающей среды от -40°C до +40°C с учетом системы охлаждения IC0141.
Способы монтажа и присоединительные размеры
Наиболее распространенное исполнение по способу монтажа для АИР 250 М8 – IM1081 (лапы с одним цилиндрическим концом вала). Основные присоединительные размеры соответствуют ГОСТ 2479 (ИСО 852).
Таблица 2. Основные установочно-присоединительные размеры (на примере АИР 250 М8)
| Габарит | h (высота оси) | l1 (длина с валом) | l10 (длина лап) | l31 (расстояние до лапы) | b1 (ширина лапы) | h1 (высота лапы) | d1 (диаметр вала) | l3 (длина вала) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 250 | 250 мм | ~1090 мм | ~850 мм | ~600 мм | 457 мм | 19 мм | 65 мм | 140 мм |
Точные размеры необходимо уточнять по каталогу производителя, так как они могут незначительно варьироваться. Также доступны исполнения IM2081 (лапы с фланцем на подшипниковом щите) и IM3081 (фланец без лап).
Области применения и типовые приводы
Низкая частота вращения (730-735 об/мин) определяет основную сферу использования данных двигателей – привод механизмов, требующих высокого крутящего момента при относительно небольшой скорости. К ним относятся:
Выбор и особенности пуска
При выборе двигателя АИР 250 М8 для конкретного механизма необходимо учитывать:
Эксплуатация и техническое обслуживание
Регламент технического обслуживания включает регулярные операции:
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается исполнение АИР 250 М8 от АИР 250 S8?
Буквы «М» и «S» в обозначении указывают на установочный размер по длине станины. «S» – короткая станина, «М» – средняя, «L» – длинная. Разная длина позволяет разместить обмотку с разным числом витков и сечением провода, что влияет на номинальную мощность. Для одного габарита 250 мощность двигателя с индексом «S» будет меньше, чем с индексом «М» при том же числе полюсов.
Можно ли использовать двигатель АИР 250 М8 в сети 660 В?
Стандартные двигатели серии АИР 250 М8 изготавливаются на напряжение 380/660 В (схема соединения обмоток Δ/Y). Для работы в сети 660 В обмотки статора должны быть соединены в звезду (Y). При этом номинальная мощность, частота вращения и момент остаются неизменными, но номинальный ток снижается в √3 раз.
Какой частотный преобразователь рекомендуется для управления этим двигателем?
Необходимо выбирать ЧП с номинальным выходным током не менее номинального тока двигателя (например, для АИР 250 М8 55 кВт Iн ≈ 103 А при 380В). Рекомендуется запас по току в 10-15%. Преобразователь должен поддерживать векторное управление без датчика обратной связи (Sensorless Vector Control) для обеспечения высокого момента на низких частотах, если это требуется по условиям технологического процесса.
Каковы основные причины выхода из строя двигателей АИР 250 М8?
Существуют ли энергоэффективные аналоги АИР 250 М8?
Да. В настоящее время производители предлагают двигатели серий АИРЭ (российское исполнение) или двигатели, соответствующие стандарту IEC по классам энергоэффективности IE2, IE3, IE4. Например, двигатель АИР 250 М8 У2 может иметь класс IE2, а его модернизированный вариант – класс IE3. Переход на более высокий класс обеспечивает снижение потерь на 20-40%, что окупает разницу в стоимости при интенсивной эксплуатации.
Заключение
Электродвигатель АИР 250 М8 является типовым и надежным решением для привода низкооборотных механизмов в промышленности и энергетике. Его конструкция, отработанная десятилетиями, обеспечивает длительный срок службы при соблюдении условий эксплуатации и регламента технического обслуживания. При выборе данного двигателя критически важно учитывать параметры нагрузки, условия пуска и возможность применения современных средств управления (УПП, ЧП) для оптимизации энергопотребления и повышения ресурса как самого электропривода, так и технологического оборудования в целом.